4

Три закона Ньютона

1.Существуют такие системы отсчёта, называемые инерциальными, относительно которых материальная точка при отсутствии внешних воздействий сохраняет величину и направление своей скорости неограниченно долго.

2.В инерциальной системе отсчёта ускорение, которое получает материальная точка, прямо пропорционально равнодействующей всех приложенных к ней сил и обратно пропорционально её массе.

где   — ускорение материальной точки;  — сила, приложенная к материальной точке; m — масса материальной точки.

3. Материальные точки попарно действуют друг на друга с силами, имеющими одинаковую природу, направленными вдоль прямой, соединяющей эти точки, равными по модулю и противоположными по направлению:

Инертность

Ине́рция  — свойство тел сохранять покой или равномерное прямолинейное движение, если внешние воздействия на него отсутствуют или взаимно скомпенсированы.

Существование явления инерции в классической механике постулируется Первым законом Нью́тона, который также называется Зако́ном ине́рции. 

Современная формулировка закона:

Существуют такие системы отсчёта, относительно которых материальная точка при отсутствии внешних воздействий (или при их взаимной компенсации) сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения.

Системы отсчёта, в которых выполняется закон инерции, называют инерциальными системами отсчёта (ИСО). Все другие системы отсчёта (например, вращающиеся или движущиеся с ускорением) называются соответственно неинерциальными. Проявлением неинерциальности в них является возникновение фиктивных сил, называемых «силами инерции».

Масса

гравитационная масса показывает, с какой силой тело взаимодействует с внешними гравитационными полями 

В  теории относительности под массой понимают модуль 4-вектора импульса^[4]:

, где E — полная энергия свободного тела, p — его импульс, c — скорость света.

Импульс

И́мпульс (Количество движения) — векторная физическая величина, характеризующая меру механического движения тела. В классической механике импульс тела равен произведению массы m этой точки на её скорость v, направление импульса совпадает с направлением вектора скорости: .

Импульс силы

И́мпульс си́лы — это векторная физическая величина, равная произведению силы на время её действия, мера воздействия силы на тело за данный промежуток времени (в поступательном движении).

За конечный промежуток времени эта величина равна определённому интегралу от элемен­тарного импульса силы, где пределами интегрирования являются моменты начала и конца промежутка времени действия силы. В случае одновременного действия нескольких сил сумма их импульсов равна импульсу их равнодействующей за то же время.

Во вращательном движении момент силы, действуя в течение определённого времени, создаёт импульс момента силы. Импульс момента силы — это мера воздействия момента силы относительно данной оси за данный промежуток времени (во вра­щательном движении):

где   — векторное произведение.

Ускорение тела, движущегося по наклонной плоскости.

_тр — где m — масса тела,   — вектор ускорения,   — сила реакции (воздействия) опоры,   — вектор ускорения свободного падения,  _тр — сила трения.

a = g(sin α + μcos α) — при подъеме по наклонной плоскости и отсутствии дополнительных сил;

a = g(sin α − μcos α) — при спуске с наклонной плоскости и отсутствии дополнительных сил;

здесь μ — коэффициент трения тела о поверхность, α — угол наклона плоскости.

Предельным является случай, когда угол наклона плоскости равен 90^o градусам, то есть тело падает, скользя по стене. В этом случае: α = g, то есть сила трения никаким образом не влияет на тело, оно находится в свободном падении. Другим предельным случаем является ситуация, когда угол наклона плоскости равен нулю, т.е. плоскость параллельна земле; в этом случае тело не может двигаться без приложения внешней силы. Надо заметить, что, следуя из определения, в обоих ситуациях плоскость уже не будет являться наклонной — угол наклона не должен быть равен 90^o или 0^o.