Первый второй и третий закон ньютона. Первый закон ньютона

Первый закон Ньютона : существуют системы отсчета, в которых любое изолированное не подвергающееся действию внешних сил тело сохраняет свое состояние покоя или равномерного прямолинейного движения. Такие системы отсчета называются инерциальными.
Первый закон Ньютона часто называют законом инерции, поскольку движение, не поддерживаемое никаким воздействием, - это движение по инерции. При формулировке закона инерции И. Ньютон опирался на труды Г. Галилея, который первым понял ошибочность утверждения, что тело, на которое ничто не действует, может только покоиться. Галилей показал, что такое тело может либо покоиться, либо двигаться с постоянной скоростью.
Второй закон Ньютона: под действием силы F тело массой т приобретает такое ускорение а, что произведение массы на ускорение будет равно действующей силе, т. е.

Второй закон Ньютона показывает, что причиной изменения скорости тела является действие на него окружающих тел.

Формула второго закона ньютона:

где Ар - изменение импульса тела за время At, вызванное действием силы F. Формула (1) справедлива лишь в том случае, когда масса тела т не изменяется, в то время как (2) верна всегда. Видно, что при т = const формула (2) обращается в формулу (1):

Учитывая принцип суперпозиции сил (равнодействующая нескольких сил равна их векторной сумме), второй закон Ньютона можно записать в виде:
ma = F1 + ... + Fn.

Третий закон Ньютона : при взаимодействии двух тел силы, с которыми они действуют друг на друга, равны по модулю и противоположны, по направлению, т. е.
F12 = - F21
Силы, о которых идет речь в третьем законе Ньютона, приложены к разным телам, но всегда имеют одну природу.
Примерами таких пар сил могут служить: силы гравитационного взаимодействия двух тел; вес тела и сила реакции опоры; кулоновские силы и др.
Являясь основой классической механики, законы Ньютона описывают взаимодействия макроскопических тел, участвующих в нерелятивистских движениях (их скорости много меньше скорости света). При этом тела рассматриваются как материальные точки, а движение описывается относительно инерциальных систем отсчета.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Формулировка третьего закона Ньютона . Два тела действуют друг на друга с , равными по модулю и противоположными по направлению. Эти силы имеют одну и ту же физическую природу и направлены вдоль прямой, соединяющей их точки приложения.

Описание третьего закона Ньютона

Например, книга, лежащая на столе, действует на стол с силой, прямо пропорциональной своей и направленной вертикально вниз. Согласно третьему закону Ньютона стол в это же время действует на книгу с абсолютно такой же по величине силой, но направленной не вниз, а вверх.

Когда яблоко падает с дерева, это Земля действует на яблоко силой своего гравитационного притяжения (вследствие чего яблоко равноускоренно движется к поверхности Земли), но при этом и яблоко притягивает к себе Землю с такой же силой. А то, что нам кажется, что это именно яблоко падает на Землю, а не наоборот, является следствием . Масса яблока по сравнению с массой Земли мала до несопоставимости, поэтому именно яблока заметно для глаз наблюдателя. Масса же Земли, по сравнению с массой яблока, огромна, поэтому ее ускорение практически незаметно.

Аналогично, если мы пинаем мяч, то мяч в ответ пинает нас. Другое дело, что мяч имеет намного меньшую массу, чем тело человека, и потому его воздействие практически не чувствуется. Однако если пнуть тяжелый железный мяч, ответное воздействие хорошо ощущается. Фактически, мы каждый день по многу раз «пинаем» очень и очень тяжелый мяч — нашу планету. Мы толкаем ее каждым своим шагом, только при этом отлетает не она, а мы. А все потому, что планета в миллионы раз превосходит нас по массе.

Таким образом, третий закон Ньютона утверждает, что силы как меры взаимодействия всегда возникают парами. Эти силы не уравновешиваются, так как всегда приложены к разным телам.

Третий закон Ньютона выполняется только в и справедлив для сил любой природы.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание На полу лифта стоит груз массой 20 кг. Лифт движется с ускорением м/с , направленным вверх. Определить силу, с которой груз будет действовать на пол лифта.
Решение Сделаем рисунок

На груз в лифте действуют сила тяжести и сила реакции опоры .

По второму закону Ньютона:

Направим координатную ось , как показано на рисунке и запишем это векторное равенство в проекциях на координатную ось:

откуда сила реакции опоры:

Груз будет действовать на пол лифта с силой, равной его весу. По третьему закону Ньютона, эта сила равна по модулю силе, с которой пол лифта действует на груз, т.е. силе реакции опоры:

Ускорение свободного падения м/с

Подставив в формулу численные значения физических величин, вычислим:

Ответ Груз будет действовать на пол лифта с силой 236 Н.

ПРИМЕР 2

Задание Сравнить модули ускорений двух шаров одинакового радиуса во время взаимодействия, если первый шар сделан из стали, а второй – из свинца.
Решение Сделаем рисунок

Сила удара, с которой второй шар действует на первый:

а сила удара, с которой первый шар действует на второй:

По третьему закону Ньютона, эти силы противоположны по направлению и равны по модулю, поэтому можно записать.

В редакцию каждый день звонят читатели из разных городов нашей страны, а также из-за рубежа. У каждого есть какие-либо проблемы и вопросы. Поэтому многие ждут совета. Вопросы самые разные. В какой стадии находится Переход и что в настоящее время меняется? Почему возникает та или иная болезнь и как от нее избавиться?

Почему очень много людей с нездоровой психикой? Как человек может помочь себе в той или иной проблеме? Вопросы разные и ответы, соответственно, тоже.

Михаил, г. Сызрань: - Мне за сорок. Но судьба не складывается. Дети взрослые. С женой разошелся. Не хочу больше делать ошибок. Как найти ту, которая мне нужна?

Вы не один такой. Знаете, сколько сейчас рушится браков? Но это не говорит о том, что развод - сплошная беда. У многих, скорее всего, наоборот. Развод - это повод начать новую жизнь, жизнь без фальши, без обмана, без постоянных упреков. В любви, в ладу. Это очень сложно, но возможно, если два человека соединили свои судьбы по любви взаимной, искренней. Потому что обман (к примеру, не любовь, а приворот) все равно раскроется. И тогда пойдет еще больше обмана и упреков.

Сейчас, кстати, наступило такое время (где-то с20 февраля), когда любой поступок человека, совершенный против души (душа этого не хочет, а ум заставляет), сразу имеет последствия. У человека наступает апатия, плохое настроение, может быть депрессия, раздражительность и агрессия.

Если, к примеру, человек (не важно - мужчина или женщина) живет со своим партнером без любви, просто выполняет свой, якобы супружеский долг в постели и в быту, то у такой пары не будет ничего хорошего. Душа подавлена, чакры перекрыты и ничего не клеится.

Теперь все должно делаться так, как хочет душа. Души долгое время у светлых людей были поражены и находились как бы в клетках. Потому что веками и тысячелетиями люди зациклены на какихлибо традициях, которые ничего хорошего не дают душе и духу. То есть, жить с нелюбимым человеком, который тебе давно противен и неприятен, это аморально. Поэтому очень серьезно Вам, Михаил, нужно подойти к вопросу создания новой семьи. Не кидайтесь на первую встречную ради ее квартиры, ради ее внешности. Постарайтесь разглядеть внутренний мир Вашей избранницы, интересна ли она для Вас как человек, или Вы повторите Вашу ошибку. Напишите нам в редакцию, о какой женщине Вы мечтаете. Что для Вас в ней главное? Мы постараемся Вам помочь.

Валентина, г. Тюмень: - В последние три года я буквально не вылезаю из болезней, хотя сама- врач. С мужем как-то перестали понимать друг друга. Он стал агрессивным, все ему не так, рычит. То вещи лежат не на местах, то не так борщ сварила...У меня появились проблемы с половыми органами, я не высыпаюсь. Стала нервная. Что делать?

Проблемы Вашего мужа свалились на Вас. На нем больше сотни приворотов за эти три года. Это означает, что в его поле появилась низкочастотная энергия женщины, которая есть у него на работе. Ее желания и есть эта низкочастотная энергия. Женщина целенаправленно чем-то его угощает. Это, может быть, кофе, конфеты, выпечка какая-нибудь. Следы ее энергии остались на всех органах пищеварительной системы. Особенно на печени. У него поражена душа, половые органы.

Приворот - это ловушка темных сил. Если привораживают мужа, значит, одновременно Вам делают отворот. Программа стоит на половых органах вашего мужа. У Вас с ним одно поле. Значит, на ваших половых органах тоже энергетическое поражение. Может возникнуть кровотечение или опухоль. От этого бессонница. Если убрать эту программу с мужа, проблема уйдет. Но мужу необходимо попросить прощения у Высших Сил за интимную связь с женщиной из темного эгрегора, чтобы у него не было простатита. Хотя, как же вы ему об этом скажете?

Все болезни половых органов мужчин возникают из-за их неразборчивых интимных связей. Если они просят за это прощения у Высших Сил, 40% болезни сразу уходит, остальное можно вылечить.

Валерия, 30 лет, г. Саратов. - У меня высокая температура. Ни с того, ни с сего. Не знаю, что с этим делать.

У Вас десять дней назад был поступок против души. Похоже, это был секс с мужчиной, к которому у Вас нет никаких чувств.

Было. Мужчина буквально настоял на своем. От него зависит, буду я продвигаться по службе или нет...Мне самой потом было так нехорошо. Я раскаялась.

Нужно еще попросить прощения у Высших Сил искренне, от души. Иначе по службе продвинетесь, и попадете в больницу с серьезным заболеванием. За любой поступок, совершенный без души, необходимо попросить прощения у Высших Сил.

Светлана, г. Петрозаводск. - У моего сына беда. Разбалансирована психика и нервная система. Он на грани попадания в психушку. Что делать? Ведь ему 24 года.

У Вашего сына неполноценная душа. Где-то потеряно (на каком-то дьявольском искушении) 20% энергии души. Именно в это место заселились сущности и манипулируют вашим сыном. Спасти его могут или добрые бескорыстные поступки (что сейчас для него затруднительно) или большое пожертвование. Нужно залатать кармическую дырку в его сосуде. Что-то сделал очень плохое в прошлой жизни - или кого-то предал, или оклеветал...

Лариса, г. Тамбов. - У меня где-то уже месяц все внутри болит. Желудок, кишечник, печень... Ничего не понимаю. Тело покрылось какой-то сыпью...

Вы, скорее всего, как и многие люди, бездумно кинулись в прорубь на Крещенье и выпили крещенскую воду.

Я была со всей семьей на роднике, и воду, конечно, пила. Как же?

А так. - Крещенская вода для людей светлого эгрегора - мертвая вода, вам она противопоказана. У Вас пищеварительная система - слабое место в организме, и Вы еще и мертвой водой ее попотчевали. Надо за это попросить прощения у Высших Сил. И все наладится. А Крещенская вода полезна только темным людям с низкочастотной энергией. Для них она - живая. Вам же полезна та, которая будет в водоемах на Ивана Купала или Иоанна Крестителя. Это будет для Вас живая вода.

Галина, г. Красноярск: - У моей мамы резко понизилось давление. В поликлинику она не ходит. Ей 85 лет. Ноги плохо ходят. Почему такое случилось?

Скажите Вашей маме, чтобы не думала о смерти. Когда придет, тогда придет. У нее все мысли об этом. И получается такой эффект, как будто человек сам на себя колдует. Пусть попросит прощения у Высших Сил за это. Давление нормализуется. Если не попросит, остановятся все жизненно важные процессы в организме.

Ирина, г. Самара: - У меня очень сильно разболелась голова. Что мне сделать? Не хочу таблетки пить.

Три часа назад Вы что-то сделали не так. И у Вас поразились душа, железы мозга и сердце. Что произошло?

Муж переключил телевизор. Я смотрела фильм. Он стал смотреть свой фильм, хотя телевизор есть в других двух комнатах.

Попросите прощения за то, что Вы безропотно согласились с его поведением, и все у Вас будет в порядке. Вам надо было возразить. Что же это за муж? Вы что - рабыня Изаура?

Вот-вот. Я с Вами совершенно согласна. Я, конечно, попрошу и в другой раз сделаю ему замечание.

Нина, г. Новокуйбышевск: - Что-то у меня ничего не клеится. Плохо продается товар, устаю. Прибыли нет. Почему?

Потому что пять дней Вы были у кого-то в гостях, съели пищу низкочастотную, забыли ее нейтрализовать. Никогда не надо набрасываться на еду, когда идете к кому-то в гости. Эта пища перекрыла Вам энергетические центры. В быту это называется колдовством. Нужно накладывать на пищу и напитки (для их нейтрализации от негативной энергии) болгарский крест. Такой, как на иконе Богородицы, на ее покрывале.

Владимир, Пермский край: - Спасибо Вам за помощь, за то, что убрали из моего биополя низкочастотную энергию. Я стал меньше спать, есть, перестал пить .

Николай, 35 лет, г. Волгоград: - Что-то у меня нигде ничего не ладится. В чем причина? И с бизнесом, и со здоровьем.

Причина рядом - Ваша жена. Привораживает Вас. В результате - сплошные потери. Нужно убирать низкочастотную энергию и защищаться от... жены. Защищать детей.

Ирина, Нью-Йорк. - Как же мне быть? Менять работу? Я обслуживаю престарелых женщин. Они мне завидуют. Говорят: ты здоровая и красивая. Я с ними очень устаю. А работу сменить все-таки, трудно.

Вам придется сменить работу. Зависть пробивает ауру. Их много, и все завидуют. На этом месте лучше работать человеку с низкочастотной энергетикой.

Марина, г. Чита: - Молюсь-молюсь за свое здоровье, а толку нет.

Вы не молитесь, а просите Иисуса, Богородицу, Святых своими словами, от души и от сердца, и тогда Ваша просьба дойдет. И помощь придет. А так - эффект такой, будто бы Вы на себя колдуете.

Владимир, г. Красноярск: - Чувствую, что мне плохо с женой. Не знаю, как с ней расстаться. И где есть хорошие, нормальные женщины, а не ведьмы?

Наверное, в Красноярске и есть, только Вы их не видите. Посмотрите лучше по сторонам.

Любовь Петровна, г.Красноярск: - В нашем городе как будто и мужчин нет. Я до сих пор не знаю, что такое любовь.

Чтобы Вы это узнали, наконец, прошу позвонить Любови Петровне настоящих мужчин, а не "полковников" - тел. для связи: 8-9059756829. Прошу не подводить нашу редакцию.

Наталья. Англия: - Никак не ладится личная жизнь. Плаваю на корабле под Кипрским флагом. Его перекупают казахи. Что делать?

Возвращаться домой. Хорошие люди есть в вашем родном городе. Не сомневайтесь.

Наталья, г. Волгоград: - За что мне попросить прощения, чтобы у меня открылись энергетические центры? Чувствую, что-то не так.

За обиду. Обиделись 3 дня назад.

Вячеслав. Германия: - Что-то у меня сердце заболело.

Катя Сайлер, Германия: - Не хочу жить. Ничего не получается в личной жизни. Ушел от меня мужчина. Дочь Кристина замкнулась. Ей 18 лет.

Это Вы думаете, что он - мужчина. Вы его просто избаловали. Он - "полковник". Меняйте срочно имидж и забудьте его. Ваша дочь смотрит на ваши отношения и думает, что все мужчины - негодяи. Влюбилась в того, кто совсем ей не подходит по энергетике. У нее нет с ним биорезонанса. Он на нее внимания не обращает. А она страдает. Вы изменитесь - изменится и Кристина.

Ольга, Приморский край: - Меня измучили головные боли. Устала от них. Таблетки не помогают. Не знаю, что делать.

У Вас разбалансировано базальное ядро в мозге. В нем находится некое черное вещество, с помощью которого темные силы манипулируют людьми. И светлыми, и темными. Человек рождается с этим веществом. Только используется оно по-разному. Его роль в организме пока еще не изучена учеными. Только недавно стало известно, что темным черное вещество в базальном ядре мозга нужно для материализации их мыслей и желаний, для совершения ритуалов черной магии. Ведь основное действие производится не с помощью ритуалов, а с помощью материализации мыслей. Светлым людям разместили это черное вещество для того, чтобы они были управляемы темными. Это концентрированная энергия, с помощью которой осуществляется само колдовство в организме светлого человека.

В настоящее время Высшие Силы работают как раз над тем, чтобы вместо черного вещества в мире было белое. Как и должно быть. Кстати, у атлантов не было в мозге никакого черного вещества. Как только это стало известно, и началась работа по ликвидации черного вещества и других элементов в системе управления людьми со стороны черных иерархов, они пришли в ярость и начали переворачивать Вселенную в надежде на то, что возьмут реванш. Но на каждое действие есть противодействие. Этот третий закон Ньютона заставляет каждого из нас искать выход из каждой сложной ситуации, какой бы степени сложности она ни была.

Поэтому не надо отчаиваться. Все идет своим чередом. В настоящее время активно очищается от энергетической грязи наша планета. И сейчас, как никогда, Высшие Силы уверены, что мир можно изменить в сторону его эволюции, что он меняется, и свет в конце тоннеля светит достаточно ярко...

КОЛОСЮК Любовь Леонтьевна

НА ГЛАВНУЮ

Законы динамики Ньютона (классическая динамика) имеют ограниченную область применимости. Они справедливы для макроскопических тел, движущихся со скоростями, много меньшими, чем скорость света в вакууме.

Формулировка первого закона Ньютона (он также известен как закон инерции ):

Первый закона Ньютона Существуют такие системы отсчёта, называемые инерциальными, относительно которых тело движется прямолинейно и равномерно, если на него не действуют другие тела или действие этих тел скомпенсировано.

В инерциальной системе отсчета тело движется равномерно и прямолинейно при отсутствии действующих на него сил.

Инерция Явление сохранения скорости движения тела при отсутствии внешних воздействий или при их компенсации называется инерцией. Поэтому первый закон Ньютона называют законом инерции.

Если равнодействующая всех сил, действующих на данное тело равна нулю, то тело движется равномерно и прямолинейно или не движется вовсе. В реальности добиться равенства нулю равнодействующей силы невозможно. Но можно пренебречь некоторыми действиями и выбрать такой участок движения, когда скорость тела существенно не меняется.

Впервые закон инерции был сформулирован Галилео Галилеем (1632 г.). Ньютон обобщил выводы Галилея и включил их в число основных законов движения.

ИСО инерциальные системы отсчета - это системы отсчета, в которых выполняется 1-й закон Ньютона.

Итак, причиной изменения скорости движения тела в инерциальной системе отсчета всегда является его взаимодействие с другими телами. Для количественного описания движения тела под воздействием других тел необходимо ввести две новые физические величины – инертную массу тела и силу .

Масса

Масса – это свойство тела, характеризующее его инертность. При одинаковом воздействии со стороны окружающих тел одно тело может быстро изменять свою скорость, а другое в тех же условиях – значительно медленнее. Принято говорить, что второе из этих двух тел обладает большей инертностью, или, другими словами, второе тело обладает большей массой.

Если два тела взаимодействуют друг с другом, то в результате изменяется скорость обоих тел, т. е. в процессе взаимодействия оба тела приобретают ускорения. Отношение ускорений двух данных тел оказывается постоянным при любых воздействиях. В физике принято, что массы взаимодействующих тел обратно пропорциональны ускорениям, приобретаемым телами в результате их взаимодействия.

Сравнение масс двух тел.

\[ \dfrac{m_1}{m_2} =-\dfrac{a_2}{a_1} \]

В этом соотношении величины \(a_1\) и \(a_2\) следует рассматривать как проекции векторов \(a_1\) и \(a_2\) на ось OX . Знак «минус» в правой части формулы означает, что ускорения взаимодействующих тел направлены в противоположные стороны.

В Международной системе единиц (СИ) масса тела измеряется в килограммах (кг) .

Масса любого тела может быть определена на опыте путем сравнения с массой эталона (\(m_{\text{эт}} = 1 \text{кг} \) ). Пусть \(m_1 = m_{\text{эт}} = 1 \text{кг} \) . Тогда

\[ m_2=-\dfrac{a_1}{a_2} m_{\text{эт}} \]

Масса тела – скалярная величина . Опыт показывает, что если два тела с массами \(m_1 \) и \(m_2 \) соединить в одно, то масса \(m \) составного тела оказывается равной сумме масс \(m_1 \) и \(m_2 \) этих тел:

\[ M = m_1 + m_2 \]

Это свойство масс называют аддитивностью .

Сила

Сила – это количественная мера взаимодействия тел. Сила является причиной изменения скорости тела. В механике Ньютона силы могут иметь различную физическую природу: сила трения, сила тяжести, упругая сила и т. д. Сила является векторной величиной, имеет модуль, направление и точку приложения .

Векторная сумма всех сил, действующих на тело, называется равнодействующей силой .

Чтобы изменить скорость движения тела, на него необходимо подействовать с некоторой силой. Естественно, результат действия одинаковых по величине сил на различные тела будет различным.

Существует 4 основных типа взаимодействия :

  • гравитационное,
  • электромагнитное,
  • сильное,
  • слабое.

Все взаимодействия являются проявлениями этих основных типов.

Примеры сил: сила тяжести, сила упругости, вес тела, сила трения, выталкивающая (архимедова) сила, подъемная сила.

Что такое сила? Сила - мера воздействия одного тела на другое.

Сила - векторная величина. Сила характеризуется:

  • модулем (абсолютной величиной);
  • направлением;
  • точкой приложением.

Для измерения сил необходимо установить эталон силы и способ сравнения других сил с этим эталоном.

В качестве эталона силы можно взять пружину, растянутую до некоторой заданной длины. Модуль силы F 0, с которой эта пружина при фиксированном растяжении действует на прикрепленное к ней тело, называют эталоном силы . Способ сравнения других сил с эталоном состоит в следующем: если тело под действием измеряемой силы \(\vec{F} \) и эталонной силы \(\vec{F_0} \) остается в покое (или движется равномерно и прямолинейно), то силы равны по модулю \(\vec{F} \) = \(\vec{F_0} \) .

Сравнение силы \(\vec{F} \) с эталоном. \(\vec{F} \) = \(\vec{F_0 } \)

Если измеряемая сила \(\vec{F } \) больше (по модулю) эталонной силы, то можно соединить две эталонные пружины параллельно. В этом случае измеряемая сила равна \(\vec{ 2 F_0 } \) . Аналогично могут быть измерены силы \(\vec{ 3 F_0 } \) , \(\vec{ 4 F_0 } \) и т. д.

Сравнение силы \(\vec{F } \) с эталоном. \(\vec{F} \) = \(\vec{2 F_0} \)

Измерение сил, меньших \(\vec{2 F_0} \)

Сравнение силы \(\vec{F } \) с эталоном. \(\vec{F} \) = \(\vec{2 F_0} \cos (\alpha) \)

Эталонная сила в Международной системе единиц называется Ньютон(Н) .

Сила в 1 Н сообщает телу массой 1 кг ускорение 1 м/с2

Размерность [Н]

\[ 1\text{Н} = 1\dfrac{\text{кг}\cdot \text{м}}{\text{с}^2} \]

На практике нет необходимости все измеряемые силы сравнивать с эталоном. Для измерения сил используют пружины, откалиброванные описанным выше способом. Такие откалиброванные пружины называются динамометрами . Сила измеряется по растяжению динамометра.

В вашем браузере отключен Javascript.
Чтобы произвести расчеты, необходимо разрешить элементы ActiveX!

В школьном курсе физики изучаются три закона Ньютона, являющиеся основой классической механики. Сегодня с ними знаком каждый школьник, но во времена великого ученого подобные открытия считались революционными. Законы Ньютона, кратко и понятно будут описаны ниже, они помогают не только понять основу механики и взаимодействия объектов, но и помогают записать данные в качестве уравнения.

Впервые три закона Иссак Ньютон описал в труде «Математические начала натуральной философии» (1867 год), в котором были подробно изложены не только собственные выводы ученого, но все знания по этой теме открытые другими философами и математиками. Таким образом, труд стал фундаментальным в истории механики, а позднее и физики. В нем рассмотрены перемещение и взаимодействие массивных тел.

Интересно знать! Исаак Ньютон был не только талантливым физиком, математиком и астрономом, но и считался гением в механике. Занимал должность президента королевского общества Лондона.

Каждое утверждение освещает одну из сфер взаимодействия и перемещения предметов в природе, правда обращение к ним было несколько упразднено Ньютоном, и они были приняты как точки без определенного размера (математические).

Именно это упрощение позволило проигнорировать естественные физические явления: воздушное сопротивление, трение, температуру или другие физические показатели объекта.

Полученные данные могли быть описаны только по времени, массе или длине. Именно из-за этого формулировки Ньютона обеспечивают лишь подходящие, но приближенные значения, которые нельзя использовать для описания точной реакции крупных или изменяемых по форме объектов.

Перемещение массивных предметов, которые участвуют в определениях, принято исчислять в инерциальной , представленной в виде системы координат из трех измерений, и при этом она не увеличивает свою скорость и не оборачивается вокруг своей оси.

Ее часто называют системой отсчета Ньютона, но при этом ученый никогда не создавал и не использовал подобной системы, а использовал нерациональную. Именно в этой системе тела могут двигаться так, как описывает это Ньютон.

Первый закон

Называется законом инерции. Не существует его практической формулы, зато есть несколько формулировок. В учебниках по физике предлагается следующая формулировка первого закона Ньютона: есть инерциальные системы отсчета, в отношении которых объект, если он свободен от воздействия любых сил (или же они моментально компенсируется), находиться в полном покое или же двигается по прямой и с одинаковой скоростью. Что означает данное определение и как его понять?

Простыми словами первый закон Ньютона объясняется так: любое тело, если его не трогать и никоим образом не воздействовать на него, будет оставаться постоянно в состоянии покоя, то есть бесконечно стоять на месте. То же самое происходит и при его движении: оно будет равномерно двигаться по заданной траектории бесконечно, пока на него не воздействует что-либо.

Подобное утверждение озвучивал Галилео Галилей, но не смог уточнить и точно описать это явление. В этой формулировке важно правильно понять, что такое инерциальные системы отсчета. Если сказать совсем простыми словами, то это система, в которой выполняется действие данного определения.

В мире можно увидеть огромное множество подобных систем, если понаблюдать за движением:

  • поезда на заданном участке с одинаковой скоростью;
  • Луны вокруг Земли;
  • колеса обозрения в парке.

В качестве примера рассмотрим некоего парашютиста, который уже раскрыл парашют и движется прямолинейно и при этом равномерно по отношению к поверхности Земли. Движение человека не прекратиться до тех пор, пока земное притяжение будет компенсироваться движением и сопротивлением воздуха. Как только это сопротивление уменьшится, то притяжение увеличится, что приведет к изменению скорости парашютиста – его движение станет прямолинейным и равноускоренным.

Именно в отношении этой формулировки существует яблочная легенда: Исаак отдыхал в саду под яблоней и размышлял о физических явлениях, когда с дерева сорвалось спелое яблоко и упало в траву. Именно ровное падение заставило ученого изучить этот вопрос и выдать в итоге научное объяснение движению предмета в некой системе отсчета.

Интересно знать! Помимо трех явлений в механике, Исаак Ньютон также объяснил движение Луны как спутника Земли, создал корпускулярную теорию света и разложил радугу на 7 цветов.

Второй закон

Данное научное обоснование касается не просто движения предметов в пространстве, а взаимодействия их с другими объектами и результатов этого процесса.

Закон гласит: увеличение скорости объекта с некоторой постоянной массой в инерциальной системе отсчета прямо пропорционально силе воздействия и обратно пропорционально постоянной массе движущегося предмета.

Проще говоря, если существует некое движущиеся тело, масса которого не изменяется, и на него вдруг начнет воздействовать посторонняя сила, то оно начнет ускоряться. А вот скорость ускорения будет прямо зависеть от воздействия и обратно пропорционально зависеть от массы движущегося предмета.

Для примера можно рассмотреть снеговой шар, который катиться с горы. Если шар толкать по ходу движения, то ускорения шара будет зависеть от мощности воздействия: чем она больше, тем больше ускорение. Но, чем больше масса данного шара, тем меньше будет ускорение. Данное явление описывается формулой, в которой учитывается ускорение, или «a», равнодействующая масса всех воздействующих сил, или «F», а также масса самого предмета, или «m»:

Следует уточнить, что данная формула может существовать только в том случае, если равнодействующая всех сил не меньше и не равна нулю. Применяется закон только относительно тел, которые двигаются со скоростью меньше световой.

Полезное видео: первый и второй законы Ньютона

Третий закон

Многие слышали выражение: «На каждое действие есть свое противодействие». Его часто используют не только в общеобразовательных целях, но и воспитательных, объясняя, что на каждую силу найдется большая.

Эта формулировка пошла от очередного научного утверждения Исаака Ньютона, а точнее его третьего закона, который объясняет взаимодействие различных сил в природе относительно какого-либо тела.

Третий закон Ньютона определение имеет такое: предметы оказывают воздействие друг на друга с силами одинаковой природы (соединяющей массы предметов и направлены вдоль прямой), которые равны по своим модулям и при этом направлены в разные стороны. Данная формулировка звучит достаточно сложно, но простыми словами объяснить закон легко: каждая сила имеет свое противодействие или равную силу, направленную в обратную сторону.

Гораздо проще будет понять смысл закона, если в качестве примера взять пушку, из которой стреляют ядрами. Пушка воздействует на снаряд с той же силой, с которой снаряд воздействует на пушку. Подтверждением этого будет небольшое движение пушки назад во время выстрела, что подтвердит воздействие ядра на орудие. Если взять как пример тоже самое яблоко, которое падает на землю, то станет понятно, что яблоко и земля воздействуют друг на друга с равной силой.

Закон имеет также математическое определение, в котором используется сила первого тела (F1) и второго (F2):

Знак минуса сообщает о том, что векторы сил двух разных тел направлены в противоположные стороны. При этом важно помнить, что данные силы не компенсируют друг друга, поскольку направлены относительно двух тел, а не одного.

Полезное видео: 3 закона Ньютона на примере велосипеда

Вывод

Данные законы Ньютона кратко и четко необходимо знать каждому взрослому человеку, поскольку они являются основой механики и действуют в повседневной жизни, несмотря на то, что не при всех условиях данные закономерности соблюдаются. Они стали аксиомами в классической механике, и на основе их были созданы уравнения движения и энергии (сохранение импульса и сохранение механической энергии).