Вопрос5: III закон Ньютона, мат. Запись, соврем. Трактовка, силы трения.

Две материальные точки действуют друг на друга с силами, равными по модулю и направленными в противоположные стороны вдоль прямой, соединяющей эти точки: F₁₂ = -F₂₁, где F₁₂ - сила, действующая на первую материальную точку со стороны второй; F₂₁ - сила, действующая на вторую точку со стороны первой. Эти силы приложены к разным телам, всегда действуют парами и являются силами одной природы.

Третий закон Ньютона позволяет осуществить переход от динамики отдельной материальной точки к динамике системы материальных точек: для системы материальных точек взаимодействие можно свести к силам парного взаимодействия между материальными точками.

Силы, подчиняющиеся трем законам Ньютона, называются ньютоновскими силами.

Сила - векторная величина, являющаяся мерой механического воздействия на тело (материальную точку) со стороны других тел, в результате которого тело изменяет скорость движения (т.е. приобретает ускорение).

Для сил действует принцип независимости сил:

1)если на материал. точку действует несколько сил, то каждая из них сообщает м. т. ускорение, как будто др. сил не было.

Тангенциальная составляющая силы (рис. 1):

F(t внизу)=ma (t внизу)=mdv/dt;

Нормальная:

F(n внизу)=ma(n внизу)=mvv/R=mw(омега)wR.

Известно в природе несколько наименований сил(трения, упругости и т. д.).

Сила трения препятствует скольжению соприкасающихся тел друг относительно друга. Силы трения могут быть различной природы, но в результате их действия механическая энергия всегда превращается во внутреннюю энергию соприкасающихся тел.

Различают внешнее (сухое) и внутреннее (жидкое, вязкое) трение. Внешнее трение возникает в плоскости касания двух тел при их относительном перемещении, и оно обусловлено шероховатостью соприкасающихся поверхностей (или обусловлено силами межмолекулярного взаимодействия, если поверхности очень гладкие). Если тела неподвижны, то говорят о трении покоя. Если тела движутся, то говорят о трении скольжения, качения или верчения.

Для силы скольжения имеет место экспериментальный закон F_тр = fN, ( f=мю)

где N - сила нормального давления , f - коэффициент трения скольжения , зависящий от свойств соприкасающихся поверхностей. Для уменьшения трения скольжения используют смазку, которая заполняет неровности между поверхностями и располагается тонким слоем между ними так, что поверхности перестают касаться друг друга - внешнее трение скольжения заменяется на значительно меньшее внутреннее трение жидкости. Другой способ уменьшения силы трения - замена трения скольжения на трение качения (шариковые и роликовые подшипники).

Вопрос6: Закон сохранения импульса, вывод закона.

Рассмотрим механическую систему - совокупность материальных точек, рассматриваемых как единое целое (m₁, m₂,...,m_n - их массы, v₁, v₂,...,v_n - их скорости). Силы взаимодействия между материальными точками системы называются внутренними (F₁,F₂,...F_n - равнодействующие внутренних сил, действующих на каждую из материальных точек). Силы, с которыми на материальные точки системы действуют внешние тела, называются внешними (F₁, F₂,...F_n - равнодействующие внешних сил, действующих на каждую из материальных точек). Согласно третьему закону Ньютона, силы, действующие между материальными точками механической системы равны и противоположно направлены, т.е. геометрическая сумма внутренних сил равна нулю F_i = 0. Тогда второй закон Ньютона для механической системы имеет вид dp/dt=(d/dt) m_iv_i = F_i, где p = m_iv_i - импульс системы.

Механическая система, на которую не действуют внешние силы, называется замкнутой (изолированной). Следовательно, для изолированной (замкнутой) системы имеем выражение dp/dt=0 или p = m_iv_i =const которое выражает закон сохранения импульса: импульс замкнутой (изолированной) системы не изменяется с течением времени. Закон сохранения импульса справедлив для любой замкнутой системы частиц, и он является фундаментальным законом природы. Закон сохранения импульса является следствием однородности пространства - при параллельном переносе в пространстве замкнутой системы тел как целого ее физические свойства и законы движения не изменяются (иными словами, физические свойства и законы движения замкнутой системы не зависят от выбора положения начала координат инерциальной системы отсчета).