2.1.1. Законы Ньютона

Основой классической механики являются три закона Ньютона (формулируя данные законы, Ньютон применял термин «тело», хотя фактически речь в них идёт о материальных точках).

Первый закон устанавливает наличие свойства инертности у материальных тел и постулирует наличие таких систем отсчёта, в которых движение

______________________________

1. Маркеев А. П. Теоретическая механика. — М.: ЧеРО, 1999. — 572 с. — С. 254.

2. Яворский Б. М., Детлаф А. А. «Физика для школьников старших классов и поступающих в вузы». — М.: Академия, 2008. — 720 с. - (Высшее образование).

свободного тела происходит с постоянной скоростью (такие системы отсчёта называются инерциальными).

Второй закон Ньютона на основе эмпирических фактов постулирует связь между величиной силы, ускорением тела и его инертностью (характеризуемой массой). В математической формулировке второй закон Ньютона чаще всего записывается в следующем виде:

где - результирующий вектор сил, действующих на тело;

- вектор ускорения тела;

m - масса тела

Второй закон Ньютона может быть также записан в терминах изменения импульса материальной точки

При записи закона в такой форме, как и ранее, полагают, что масса материальной точки неизменна во времени. Второго закона Ньютона недостаточно для описания движения частицы. Дополнительно требуется описание силы, полученное из рассмотрения сущности физического взаимодействия, в котором участвует тело.¹

Третий закон Ньютона уточняет некоторые свойства введённого во втором законе понятия силы. Им постулируется наличие для каждой силы, действующей на первое тело со стороны второго, равной по величине и противоположной по направлению силы, действующей на второе тело со стороны первого. Наличие третьего закона Ньютона обеспечивает выполнение закона сохранения импульса для системы тел.

______________________________

^{1. Сивухин Д. В. «Общий курс физики. Т. 1. Механика.» 5-е изд. — М.: Физматлит, 2006. — 560 с.}

Закон сохранения импульса

Закон сохранения импульса является следствием законов Ньютона для замкнутых систем (т. е. систем, на которые не действуют внешние силы или равнодействующая внешних сил равна нулю). Фундаментальной основой данного закона служит свойство однородности пространства, а взаимосвязь закона сохранения импульса и данного свойства выражается теоремой Нётер.

Закон сохранения энергии

Закон сохранения энергии является следствием законов Ньютона для замкнутых консервативных систем (т. е. систем, в которых действует только консервативные силы). Фундаментальной основой данного закона служит свойство однородности времени, причём взаимосвязь закона сохранения энергии и данного свойства снова выражается теоремой Нётер.

Классическая механика - вид механики(разделафизики, изучающего законы изменения положений тел в пространстве со временем и причины, его вызывающие), основанный назаконах Ньютонаипринципе относительности Галилея. Поэтому её часто называют «ньютоновой механикой».¹

Классическая механика подразделяется на:

а) статику(которая рассматривает равновесие тел);

б) кинематику(которая изучает геометрическое свойство движения без рассмотрения его причин);

в) динамику(которая рассматривает движение тел с учётом вызывающих его причин).

______________________________

^{1.Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Механика. 5-е изд. — М.: Физматлит, 2012. — 224 с. — («Теоретическая физика», т. I). — ISBN 978-5-9221-0819-5.}