I.2.2 Первый закон Ньютона и понятие инерциальной системы отсчёта.

Первый закон Ньютона: всякая материальная точка (тело) сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока воздействие со стороны других тел не заставит ее изменить это состояние. Стремление тела сохранять состояние покоя или равномерного прямолинейного движения называется инертностью. Поэтому первый закон Ньютона называют также законом инерции.

Первый закон Ньютона выполняется не во всякой системе отсчета, а те системы, по отношению к которым он выполняется, наз-ся инерциальными системами отсчета. Инерциальной системой отсчета является такая система отсчета, относительно которой матер. точка, свободная от внешних воздействий, либо покоится, либо движется равномерно и прямолинейно.

Опытным путем установлено, что инерциальной можно считать гелиоцентрическую (звездную) систему отсчета. Система отсчета, связанная с Землей, неинерциальна, однако эффекты, обусловленные ее неинерциальностью, при решении многих задач

пренебрежимо малы, и в этих случаях ее можно считать инерциальной.

I.2.3 Масса и сила. Эталон массы в си. Уравнения движения. Второй закон Ньютона как уравнение движения. Сила как производная импульса.

Масса тела – физ.величина, являющаяся одной из основных хар-к материи, определяющая ее инерционные (инертная масса) и гравитационные (гравитационная масса) свойства. Чтобы описывать воздействия, упоминаемые в первом законе Ньютона, вводят понятие силы. Под действием силы тела либо изменяют скорость движения, т.е. приобретают ускорения, либо деформируются, т.е. изменяют свою форму и размеры.

Сила – векторная величина, являющаяся мерой механического воздействия на тело со стороны других тел или полей, в результате которого тело приобретает ускорение или изменяет свою форму и размеры.

В общей физике второй закон Ньютона зак-ся =>

(2.4)

(2.5)(2,6)

(2,7)

это уравнение движения.

Если их проинтегрировать, то получится x(f), y(f), z(f), т.е. кинематические законы движения. Для записи более общей формулы => ввести импульс (кол-во движения)

(2.9). Для суммы точек (2,10)

(2,11) – эта ф-ла яв-ся более общей по сравнению с (2,4)

Поскольку ф-лу (2,4) получ. Из (2,11) при m – const.

Итак 2 – ой закон Нбютона в виде (2,11) можно использовать для описания тел в том случае, огда их масса меняется (реактивное движение)

Согласно (2,11) силу можно рассматривать, как производную по времени от импульса, т.е. как V изменения импульса. Это означает что импульс можно было бы использовать и как хар-ку взаимодействия не прибегая обусловлено удобство, историч. традициями.

1.2.4 Третий закон Ньютона и закон сохранения импульса.

Взаимодействие тел друг с другом описывает третий закон ньютона: при взаимодействии 2-х тел будем различать 2-е силы , .

3-й закон Ньютона: силы действия и противодействия равны по модулю, противоположны по направлению и приложены к разным телам: (2.12)

То, что силы приложены к разным телам означает, что они не могут скомпенсировать друг друга.

Равнодействующей этих двух сил не существует.

2-й и 3-й законы Ньютона приводят к закону сохранения импульса.

Рассмотрим для простоты два тела, которые взаимодействуют друг с другом и с внешними телами

; (2.13) сложим их:

(2.14)

Предположим, что внешние силы тела отсутствуют или компенсируются, такие системы – замкнутые. Это означает, что в правой части (2.14) будет 0: => (2/15)

Такой же вывод и для производной тел: (2.16)

Импульс замкнутой системы сохраняется, т.е. не изменяется с течением времени – называется законом сохранения импульса.

Закон сохранения импульса справедлив не только в классической физике, хотя и получен как следствие законов Ньютона. Закон носит универсальный хар-р, т.е. закон сохранения импульса – фундаментальный закон природы. Возможность такого вывода этого закона говорит лишь о согласованности законов механики.