І закон Ньютона

Перший закон Ньютона, який називається законом інерції, вперше було встановлено Галілеєм.

Будь-яка матеріальна точка (тіло) знаходиться в стані спокою, або рівномірного і прямалінійного руху до тих пір, доки взаємодія зі сторони інших точок (тіл) не змусить її змінити цей стан.

Явище , що полягає в збереженні швидкості руху тіла , або стану спокою при відсутності дії на них інших тіл , називається інерцією.

І закон Ньютона справджується лише в інерціальних системах відліку.

СИЛА

Для кількістної оцінки дії одного тіла на інше в класичній механіці введено поняття сили.

Сила є мірою інтенсивності взаємодії тіл, що проявляється в їх деформації, або у зміні кількості руху. Всі сили в механіці поділяються на два оновні класи :

1. Сили, що виникають при безпосередньому контакті тіл (сили пружності, сили тертя);

2. Сили, що можуть діяти при відсутності контакту (сили всесвітнього тяжіння, електростатичні, електромагнітні сили).

Сучасній фізиці відомі чотири типи взаємодії (сил): гравітаційна, електромагнітна, слабка та сильна взаємодія.

Сила, що діє на тіло, визначається числовим значенням, напрямком дії і точкою прикладання. Сила – величина векторна.

Лінія дії сили – пряма , вздовж якої напрямлена сила.

Кожне тіло можна охарактеризувати з допомогою такої величини, як маса.

Маса тіла – це міра інертності тіла (властивість зберігати попередній стан). Щоб визначити масу даного тіла, потрібно порівняти його з масою еталонного тіла , прийнятого за одиницю. Виявляється, що при взаємодії тіл, незалежно від природи і інтенсивності взаємодії,відношення їх прискорень (для даної пари тіл) . Для іншої пари тіл це співвідношення буде іншим, але також не буде залежати від природи та інтенсивності взаємодії) .

Відношення модулів прискорень , що одержуються при вказаних умовах, приймається рівним оберненому відношенню мас тіл, що розглядаються:

.

Якщо одне із тіл являється еталонним , то маса іншого визначається :

.

Добуток маси тіла на його швидкість Ньютон назвав кількістю руху тіла, або імпульсом:

.

Маса – величина аддитивна, тобто m = m₁ + m₂ + m_3.

Маса в класичній механіці величина постійна: m = const.

В релятивістській механіці встановлюється залежність маси від швидкості:

.

Ця залежність підтверджується експерементально.

Іі закон Ньютона

Швидкість зміни імпульсу матеріальної точки (тіла) дорівнює рівнодіючій на матеріальну точку (тіло) силі F :

– це є рівняння руху матеріальної точки.

Підставляючи в формулу вираз для , одержимо

; рівняння руху матеріальної

точки

;

Одержані рівняння справедливі також і для тіл , що рухаються поступально, швидкість та прискорення всіх точок яких одинакова.

Я кщо на тіло діють декілька сил , то під силою F розуміється результуюча сила.

ІІ-й закон Ньютона є експериментальним законом.

Коли F=0 , то а = 0, а це є твердженням І-го закону Ньютона!

Виходить, ніби з ІІ-го закону витікає І-й закон. Але справа в тому , що закони Ньютона справедливі тільки в інерціальних системах відліку . А твердження про існування в природі інерціальних систем відліку дається в І-му законі.