Три закона н

Три закона н

РАЗДЕЛ II. Поурочные разработки по физике к учебнику Г. Я. Мякишева, Б. Б. Буховцева, Н. Н. Сотского

ВВЕДЕНИЕ

ФИЗИКА В ПОЗНАНИИ ВЕЩЕСТВА, ПОЛЯ, ПРОСТРАНСТВА И ВРЕМЕНИ

Урок 26. Три закона Ньютона

Цель: сформулировать три закона Ньютона.

I. Проверка домашнего задания. Повторение

1. Что изучает динамика?

2. Какое движение называется движением по инерции?

3. Какую систему отсчета называют инерциальной?

4. Почему равномерное прямолинейное движение и состояние покоя физически эквивалентны и взаимозаменяемы лишь в инерциальных системах отсчета?

5. Получите преобразования Галилея и закон сложения скоростей.

6. Сформулируйте принцип относительности Галилея. Разъясните его смысл.

II . Изучение нового материала

Действия тел друг на друга, создающие ускорение, называются силами. Все силы можно разделить на два основных типа: силы, действующие при непосредственном соприкосновении, и силы, которые действуют независимо от того, соприкасаются тела или нет, т. е. на расстоянии.

Возьмем в руки кусок мела, разожмем пальцы, и мел упадет. (Земля притягивает, действует на расстоянии.)

Наэлектризованную палочку поднесем к висячей гильзе. Гильза притянется. (Взаимодействие на расстоянии.)

Катнем мяч. (Непосредственное взаимодействие.)

Демонстрация сегнетова колеса. (Взаимодействие.)

Наблюдая ускорение, полученное каким-либо телом под действием различных сил, видели, что ускорения могут оказаться различными как по модулю, так и по направлению. Сила векторная величина. Силу измеряют динамометром. Силы, действующие при непосредственном соприкосновении, действуют по всей соприкасающейся поверхности тел. Молоток, ударяющий по шляпке гвоздя, действует на всю шляпку. Но если площадь мала, то считают, тело действует на одну точку. Эта точка называется точкой приложения.

Если же на тело действует несколько сил, то их действие на тело можно заменить одной заменяющую силу называют суммой или равнодействующей.

I закон Ньютона

Материальная тонка (тело) сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока воздействие со стороны упругих тел не заставит ее (его) изменить это состояние.

Тело движется прямолинейно и равномерно, так как все действующие на него силы скомпенсированы. (Равнодействующая равна нулю.)

Во Вселенной практически невозможно найти тело, не испытывающее внешнего воздействия.

I закон — закон инерции. Непосредственно подтвердить экспериментально его невозможно, он аксиоматичен. Однако можно объяснить ряд опытов, что является косвенным подтверждением справедливости этого закона.

Монета, лежащая на плексигласе, закрывающем бутылку, при резком щелчке по плексигласу в горизонтальной плоскости монета упадет в бутылку. (Монета сохраняет состояние покоя по инерции.)

Следствие I закона Ньютона состоит в том, что тело может двигаться как при наличии, так и при отсутствии внешнего воздействия.

Подвижная тележка прикреплена при помощи пружинного динамометра к перекинутой через нити с грузом на конце. Груз растягивает пружину, сообщающую своей силой упругости ускорение тележке. Чем больше подвешиваем груз, тем сильнее растянута пружина и тем больше ускорение тележки.

Опыт показывает, что направление ускорения совпадает с направлением силы, вызвавшей ускорение:

II закон Ньютона

Сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на создаваемое этой силой ускорение, причем направления силы и ускорения совпадают:

Закон можно выразить в другой форме. Ускорение, сообщаемое телу, прямо пропорционально действующей на тело силе, обратно пропорционально массе тела и направлено так же, как и сила.

Особенности II закона Ньютона:

1. Верен для любых сил.

2. Сила — причина, определяет ускорение.

3. Вектор а сонаправлен с вектором F .

4. Если действуют на тело несколько сил, то берется равнодействующая.

5. Если равнодействующая равна нулю, то ускорение равно нулю. (Первый закон Ньютона)

6. Можно применять только по отношению к телам, скорость которых мала по сравнению со скоростью света.

III закон Ньютона

Возьмем два динамометра, и зацепим друг за друга их крючки, и, взявшись за кольца, будем растягивать их, следя за показаниями обоих динамометров.

Что увидим? Показания будут совпадать. Сила, с которой первый действует на второй, равна силе, с которой второй действует на первый.

Укрепим на одной тележке магнит, на другой — кусок железа и прикрепим к тележкам динамометры. Тележки могут оставаться на разном расстоянии друг от друга, сила взаимодействия между магнитом и куском железа будет больше или меньше в зависимости от расстояния. Но во всех случаях окажется, что динамометры дадут одинаковые показания.

Силы, с которыми два тела действуют друг на друга, равны по модулю, противоположны по направлению и действуют вдоль прямой, соединяющей эти тела.

(III закон Ньютона.)

Особенности III закона Ньютона:

1. Силы возникают только парами.

2. Всегда при взаимодействии.

3. Только силы одной природы.

4. Не уравновешивают.

5. Верен для всех сил в природе.

III . Закрепление изученного

1. Сформулируйте I закон Ньютона.

2. В чем состоит явление инерции?

3. Как движется тело, к которому приложена сила, постоянная по модулю и по направлению?

4. Как направлено ускорение тела, вызванное действующей на него силой.

5. Верно ли утверждение — силы есть, а ускорения нет.

6. Если на тело действует несколько сил, как определяется равнодействующая сил?

7. Запишите III закон Ньютона.

8. Как направлены ускорения взаимодействия между собой тел?

9. Выполняется ли III закон Ньютона при взаимодействии на расстоянии или только путем непосредственного контакта.

10. Запишите II закон Ньютона.

Исаак Ньютон (1643-1727)

Исаак Ньютон родился в местечке Вульсторп около города Грантема, расположенного в центре Британии, в семье небогатого фермера. Уже в детстве Исаак любил строить сложные механические игрушки, модели различных машин, солнечные и водяные часы, воздушные змеи, разноцветные бумажные фонарики. Эти занятия способствовали тому, что в нем развивалась фантазия экспериментатора.

Дом в Вулсторне, где родился и вырос И. Ньютон, сохранился до наших дней. Маленького Исаака воспитывала бабушка. Здесь он научился читать, писать и считать. В 12 лет его отправили учиться в город Грантем в королевскую школу.

Во время учебы Исаак мастерил сложные механические модели различных машин. До наших дней на одном из зданий Грантема сохранились сделанные им солнечные часы. Также он любил запускать воздушных змеев. Ночью он привязывал к ним фонари, а случайным зрителям утверждал, что это летают кометы.

Своим первым физически опытом Ньютон считал измерение силы ветра во время бури в 1658 г. Опыт проводился так: сначала Исаак прыгал по направлению ветра, а потом — против. Измерив длины прыжков, он вычислил силу ветра. Ньютон вошел в историю как гениальный математик и физик.

Основную часть своих открытий Ньютон совершил в течение двух лет по окончании Кембриджского университета.

В то время в Англии свирепствовала эпидемия страшной болезни — чумы, от которой умирало тысячи людей. Чтобы избежать заражения, Ньютон уехал в родной Вулсторп, где погрузился в научную работу. Например, он открыл закон взаимного притяжения тел (гравитации). В соответствии с этим законом небесные тела вращаются вокруг Солнца, и опираясь на этот закон, можно рассчитать их путь.

Рассказывают, что идея закона всемирного тяготения пришла к Ньютону в тот момент, когда, сидя в саду, он наблюдал падение яблока на землю. Первая идея, что Земля притягивает яблоко, сама по себе замечательна, но Ньютон догадался, что и яблоко также притягивает Землю, но с силой во столько раз меньшей, во сколько раз масса яблока меньше массы Земли. Здесь же, в Вулсторпе, Ньютон понял, почему белый свет, преломившись в стеклянной призме, распадается на много цветных лучей, а, преломившись в дождевых каплях, образует радугу.

Всю свою дальнейшую жизнь Ньютон приводил в порядок и публиковал открытия, сделанные им с 1665 по 1667 г. в Вулсторпе. Много лет он преподавал в Кембриджском университете, став там профессором. Много лет Ньютон являлся членом парламента, хотя ни разу там не выступил.

Последние 25 лет жизни Ньютон был президентом Лондонского Королевского общества — английской академии наук, где сделал очень много для развития науки.

В честь Ньютона названа единица силы, сообщающей телу массой 1 кг ускорение 1 м/с 2 в направлении действия силы.

Три закона Ньютона

Раздел механики, в котором изучают, как взаимодействие тел влияет на их движение, называют динамикой.

Основные законы динамики открыли итальянский ученый Галилео Галилей и английский ученый Исаак Ньютон. Вы изучали эти законы в курсе физики основной школы. Напомним их.

1. Первый закон ньютона (закон инерции)

Повторим один из опытов, которые поставил итальянский ученый Галилео Галилей.

Поставим опыт
Будем скатывать шар по наклонной плоскости и наблюдать за его дальнейшим движением по горизонтальной поверхности.
Если она посыпана песком, шар остановится очень скоро (рис. 13.1, а).
Если она покрыта тканью, шар катится значительно дольше (рис. 13.1, б).
А вот по стеклу шар катится очень долго (рис. 13.1, в).

На основании этого и подобных опытов Галилей открыл закон инерции: если на тело не действуют другие тела или действия других тел скомпенсированы, то тлело движется равномерно и прямолинейно или покоится.

Сохранение скорости тела, когда на него не действуют другие тела или действия других тел скомпенсированы, называют явлением инерции.

? 1. Почему при встряхивании мокрого зонта с него слетают капли воды?

Особенно красиво смотрится явление инерции в фигурном катании (рис. 13.2).

Закон инерции называют также первым законом Ньютона, потому что Ньютон включил его в качестве первого закона в систему трех законов динамики, которые называют «тремя законами Ньютона».

Инерциальные системы отсчета

Закон инерции выполняется с хорошей точностью в системе отсчета, связанной с Землей. Но он не выполняется, например, в системе отсчета, связанной с тормозящим автобусом: при резком торможении пассажиры отклоняются вперед, хотя на них не действуют направленные вперед силы.
Системы отсчета, в которых выполняется закон инерции, называют инерциальными.

Инерциальных систем отсчета бесконечно много. Ведь если некоторая система отсчета является инерциальной, то инерциальной будет любая другая система отсчета, движущаяся относительно нее прямолинейно и равномерно.

Сформулируем теперь первый закон Ньютона с указанием систем отсчета, в которых он выполняется.

Существуют системы отсчета (называемые инерциальными), относительно которых тела сохраняют свою скорость неизменной, если на них не действуют другие тела или действия других тел скомпенсированы.

Изучать влияние взаимодействия тел на их движение удобнее всего именно в инерциальных системах отсчета, потому что в этих системах отсчета изменение скорости тела обусловлено только действием других тел на это тело.

Принцип относительности Галилея

Как показывает опыт, во всех инерциальных системах отсчета все механические явления протекают одинаково при одинаковых начальных условиях.

Это утверждение называют принципом относительности Галилея.

В справедливости принципа относительности Галилея легко убедиться, сидя в поезде, который плавно движется с постоянной скоростью. В таком случае все опыты с механическими явлениями, поставленные в вагоне, дадут одинаковые результаты независимо от того, едет поезд или стоит: например, лежащее на столе яблоко будет покоиться, а свободно падающие предметы будут падать вертикально вниз (относительно вагона!).

Поэтому пассажир может определить, едет поезд или стоит на станции, только посмотрев в окно (рис. 13.3).

2. Второй закон ньютона

Равнодействующая

Как вы уже знаете из курса физики основной школы, силы – векторные величины: каждая сила характеризуется числовым значением (модулем) и направлением. Силы измеряют с помощью динамометров. Единицей силы в СИ является 1 ньютон (Н). Определение ньютона мы дадим позже.

Если на тело, которое можно считать материальной точкой, действуют несколько сил, то их можно заменить одной силой, которая является векторной суммой этих сил. Ее называют равнодействующей.

На рисунке 13.4 показано, как найти равнодействующую двух сил: а

? 2. К телу приложены две силы, равные по модулю 1 Н и 2 Н. Отвечая на следующие вопросы, сделайте пояснительные чертежи.
а) Какое наименьшее значение может принимать равнодействующая этих сил? Как направлены силы в этом случае?
б) Какое наибольшее значение может быть у равнодействующей этих сил? Как направлены силы в атом случае?
в) Может ли равнодействующая этих сил быть равной 2 Н?

? 3. К телу приложены две силы, равные по модулю 3 Н и 4 Н. Может ли их равнодействующая быть равной 5 Н? Если да, то чему в этом случае равен угол между приложенными силами?

? 4. К телу приложены три равные по модулю силы по 1 Н каждая. Как они должны быть направлены, чтобы:
а) равнодействующая была равна 1 Н?
б) равнодействующая была равна нулю?
в) равнодействующая была равна 2 Н?

Масса тела

В курсе физики основной школы рассказывалось также об опытах, которые доказывают, что под действием постоянной силы тело движется с постоянным ускорением.

Коэффициент пропорциональности между силой и ускорением характеризует инертные свойства тела и называется массой тела. Чем больше масса тела, тем большую силу надо приложить к телу, чтобы сообщить ему то же ускорение.

Единицей массы в СИ является 1 килограмм (кг). Это масса эталона, хранящегося в Международном бюро мер и весов (Франция). Приближенно можно считать, что одному килограмму равна масса 1 л воды.

Обозначают массу буквой m.

Второй закон Ньютона

Соотношение между равнодействующей всех сил, приложенных к телу, массой тела и его ускорением Ньютон сформулировал как второй из трех основных законов механики.

Равнодействующая всех сил, приложенных к телу, равна произведению массы тела на его ускорение:

В инерциальной системе отсчета сила является причиной ускорения, поэтому второй закон Ньютона часто записывают так:

Итак, приобретаемое телом ускорение прямо пропорционально равнодействующей приложенных к телу сил, одинаково с ней направлено и обратно пропорционально массе тела.

Заметим, что второй закон Ньютона справедлив только в инерциальных системах отсчета. Напомним: в этих системах отсчета ускорение тела обусловлено только действием на него других тел.

Единицу силы в СИ определяют на основе второго закона Ньютона: сила в 1 ньютон сообщает телу массой 1 кг ускорение 1 м/с 2 . Поэтому 1 Н = 1 кг * м/с 2 .

Сила тяжести

Как вы уже знаете, под действием притяжения Земли все тела падают с одинаковым ускорением – ускорением свободного падения . Силу притяжения, действующую на тело со стороны Земли, называют силой тяжести и обозначают т.

Когда тело свободно падает, на него действует только сила тяжести, поэтому она и является равнодействующей всех приложенных к телу сил. При атом тело движется с ускорением , поэтому из второго закона Ньютона получаем:

? 5. С какой силой Земля притягивает:
а) килограммовую гирю?
б) человека массой 60 кг?

Сила, скорость и ускорение – кто «третий лишний»?

Неочевидное следствие второго закона Ньютона состоит в том, что он утверждает: направление ускорения тела совпадает с направлением равнодействующей приложенных телу сил. Скорость же вела может быть при этом направлена как угодно!

Бросим шарик вниз, затем – вверх, а потом – под углом к горизонту (рис. 13.5)

На шарик во время всего движения действует только направленная вниз сила тяжести. Однако в первом случае (а) скорость шарика совпадает по направлению с этой силой, во втором случае (б) – скорость вначале противоположна силе тяжести, а в третьем (в) – скорость направлена под углом к силе тяжести (например, в верхней точке траектории скорость перпендикулярна силе тяжести).

? 6. Тело равномерно движется по окружности. Чему равен угол между скоростью тела и равнодействующей?

? 7. Чему равен угол между скоростью автомобиля и равнодействующей приложенных к нему сил, когда автомобиль:
а) разгоняется на прямой дороге?
б) тормозит на прямой дороге?
в) движется равномерно по дуге окружности?

3. Третий закон ньютона

Предложим первокласснику и десятикласснику посоревноваться в перетягивании каната, стоя на скейтбордах: тогда трением между колесами и полом можно пренебречь (схема опыта показана на рисунке 13.6).

Мы увидим, что оба соперника движутся с ускорением. Значит, на каждого из них действу другого. Ускорения соперников направлено противоположно, причем ускорение первоклассника намного больше ускорения десятиклассника.

Точные опыты, подобные описанном выше, показывают, что модули ускорений обратно пропорциональны массам тел:

Поскольку ускорения направлены противоположно,

Согласно второму закону Ньютона m11 = 1 и m22 = 2, где 1 – сила, действующая на первое тело со стороны второго, а 2 – сила, действующая на второе тело со стороны первого.

Из соотношения (5) следует, что 1 = –2. Это и есть третий закон Ньютона.

Тела взаимодействуют друг с другом с силами, равными по модулю и противоположными по направлению.

Свойстве сил, с которыми тела взаимодействуют друг с другом:
– эти силы обусловлены одним и тем же взаимодействием и поэтому имеют одну и ту же физическую природу;
– эти силы направлены вдоль одной прямой;
– эти силы приложены к разным телам и поэтому не могут уравновешивать друг друга.

Примеры проявления третьего закона Ньютона

Когда камень падает на Землю, на него действует сила тяжести 1 со стороны Земли, а на Землю – сила 2 притяжения со стороны камня (рис. 13.7, для наглядности масштаб не соблюден). Обе эти силы относятся к силам всемирного тяготения.

? 8. Согласно третьему закону Ньютона F1 = F2. Почему же ускорение камня заметно, а ускорение Земли – нет?

Когда камень лежит на Земле, на него кроме силы тяжести, которую будем обозначать теперь т, действует еще направленная вверх сила давления со стороны опоры (рис. 13.8, а). Она направлена перпендикулярно поверхности опоры, поэтому ее называют силой нормальной реакции (перпендикуляр называют часто нормалью). (Когда тело можно считать материальной точкой, все действующие на него силы желательно изображать на чертежах приложенными в одной точке.)

Когда камень покоится, его ускорение равно нулю. Значит, согласно второму закону Ньютона равнодействующая приложенных к камню сил и т, равна нулю (будем говорить, что в таком случае силы уравновешивают друг друга):

Отсюда следует:

Опора давит на камень силой , направленной вверх, а камень, по третьему закону Ньютона, давит на опору силан , направленной вниз (рис. 13.8, 6). Обе эти силы – силы упругости.

Силу, с которой тело вследствие действия на него силы тяжести давит на горизонтальную опору или растягивает вертикальный поднес, называют весом тела.

Итак, – это вес камня. По третьему закону Ньютона

Из формул (8) и (9) следует:

Итак, вес покоящегося тела равен действующей на это тело силе тяжести. Однако несмотря на это вес и сила тяжести существенно отличаются друг от друга:
– эти силы приложены к разным телам: вес действует на опору или поднес, а сила тяжести – на само тело;
– эти силы имеют разную физическую природу: вес – это сила упругости, а сила тяжести – проявление сил всемирного тяготения.

Кроме того, как мы увидим несколько позже (§ 16), вес может быть не равен силе тяжести и даже быть равным нулю.

Дополнительные вопросы и задания

9. Ускорение тела в некоторой инерциальной системе отсчета равно 3 м/с2 и направлено вдоль оси x. Чему равно ускорение этого тела в инерциальной системе отсчета, движущейся относительно заданной со скоростью 4 м/с, направленной вдоль оси y? Есть ли здесь лишние данные?

10. Брусок массой 0,5 кг соскальзывает с наклонной плоскости с углом наклона 30º. Скорость бруска увеличивается. Ускорение бруска равно 2 м/с2. Изобразите на чертеже равнодействующую приложенных к бруску сил. Чему она равна? Есть ли в задаче лишние данные?

11. Зависимость координаты x автомобиля от времени выражается в единицах СИ формулой x = 20 – 10t + t 2 . Ось x направлена вдоль дороги, масса автомобиля 1 т.
а) Чему равна равнодействующая приложенных к автомобилю сил?
б) Как она направлена в начальный момент – в направлении скорости автомобиля или противоположно ей?

12. Автомобиль массой 1 т едет со скоростью 72 км/ч по выпуклому мосту, имеющему форму дуги окружности радиусом 50 м. Сделайте чертеж и ответьте на вопросы.
а) Чему равна и как направлена равнодействующая сил, приложенных к автомобилю в верхней точке моста?
б) Какие силы действуют на автомобиль в этой точке? Как они направлены и чему они равны?
в) Во сколько раз вес автомобиля в верхней точке моста меньше действующей на автомобиль силы тяжести?

3 закона кеплера

В мире атомов и элементарных частиц гравитационные силы пренебрежимо малы по сравнению с другими видами силового взаимодействия между частицами. Очень непросто наблюдать гравитационное взаимодействие и между различными окружающими нас телами, даже если их массы составляют многие тысячи килограмм. Однако именно гравитация определяет поведение «больших» объектов, таких, как планеты, кометы и звезды, именно гравитация удерживает всех нас на Земле.

Гравитация управляет движением планет Солнечной системы. Без нее планеты, составляющие Солнечную систему, разбежались бы в разные стороны и потерялись в безбрежных просторах мирового пространства.

Закономерности движения планет с давних пор привлекали внимание людей. Изучение движения планет и строения Солнечной системы и привело к созданию теории гравитации – открытию закона всемирного тяготения.

С точки зрения земного наблюдателя планеты движутся по весьма сложным траекториям (рис. 1.24.1). Первая попытка создания модели Вселенной была предпринятаПтолемеем (

140 г.). В центре мироздания Птолемей поместил Землю, вокруг которой по большим и малым кругам, как в хороводе, двигались планеты и звезды.

Условное изображение наблюдаемого движения Марса на фоне неподвижных звезд

Геоцентрическая система Птолемея продержалась более 14 столетий и только в середине XVI века была заменена гелиоцентрической системой Коперника. В системе Коперника траектории планет оказались более простыми. Немецкий астроном И. Кеплер в начале XVII века на основе системы Коперника сформулировал три эмпирических закона движения планет Солнечной системы. Кеплер использовал результаты наблюдений за движением планет датского астронома Т. Браге.

Первый закон Кеплера (1609 г.):

Все планеты движутся по эллиптическим орбитам, в одном из фокусов которых находится Солнце.

На рис. 1.24.2 показана эллиптическая орбита планеты, масса которой много меньше массы Солнца. Солнце находится в одном из фокусов эллипса. Ближайшая к Солнцу точкаP траектории называется перигелием, точка A, наиболее удаленная от Солнца – афелием. Расстояние между афелием и перигелием – большая ось эллипса.

Эллиптическая орбита планеты массой m

Почти все планеты Солнечной системы (кроме Плутона) движутся по орбитам, близким к круговым.

Второй закон Кеплера (1609 г.):

Радиус-вектор планеты описывает в равные промежутки времени равные площади.

Рис. 1.24.3 иллюстрирует 2-й закон Кеплера.

Закон площадей – второй закон Кеплера

Второй закон Кеплера эквивалентен закону сохранения момента импульса. На рис. 1.24.3 изображен вектор импульса тела и его составляющиеиПлощадь, заметенная радиус-вектором за малое время Δt, приближенно равна площади треугольника с основанием rΔθ и высотой r:

Здесь – угловая скорость (см. §1.6).

Момент импульса L по абсолютной величине равен произведению модулей векторов и

так как

Из этих отношений следует:

Поэтому, если по второму закону Кеплера то и момент импульсаL при движении остается неизменным.

В частности, поскольку скорости планеты в перигелии и афелиинаправлены перпендикулярно радиус-векторамииз закона сохранения момента импульса следует:

Третий закон Кеплера (1619 г.):

Квадраты периодов обращения планет относятся как кубы больших полуосей их орбит:

или

Третий закон Кеплера выполняется для всех планет Солнечной системы с точностью выше 1 %.

На рис. 1.24.4 изображены две орбиты, одна из которых – круговая с радиусом R, а другая – эллиптическая с большой полуосью a. Третий закон утверждает, что если R = a, то периоды обращения тел по этим орбитам одинаковы.

Круговая и эллиптическая орбиты. При R = a периоды обращения тел по этим орбитам одинаковы

доклад на тему три закона ньютона

Тема: Законы Ньютона 3. Тип: Закон. Язык: русский. Размер: 14 кб. Категория: Физика. Краткое описание: ’Законы Ньютона. Первый закон.Закон на тему Законы Ньютона 3. скачать похожие рефераты подобные качественные рефераты.

Порядок применения трех законов Ньютона в различных областях научного знания, их физическая сущность и обоснование.Чем больше сумма приложенных к телу внешних сил, гласит этот закон, тем большее ускорение приобретает тело.

Реферат на тему 3 закона ньютона. Елена Снежная Чтобы не потерять ссылку — добавляю в закладки, может кому нибудь тоже пригодиться. Надеюсь не удалят с ФО.

по дисциплине: КСЕ. на тему: «Механика Ньютона – основа классического описания природы.Установленные Ньютоном три закона механики лежат в основе динамики и составляют основной раздел классической механики.

Цели урока: повторение и закрепление материала по теме « Три закона динамики», пройденного на уроках физикиСообщение на тему «Жизнь и научная деятельность И. Ньютона».

рефераты, скачать реферат, современные рефераты, реферат на тему, рефераты бесплатно, банк рефератов, реферат культура, виды рефератов, бесплатныеЗаконы движения Ньютона. Три основных закона, описывающих отношения между силами и движением.

Тема сегодняшнего урока «Три закона Ньютона». Действия тел друг на друга, создающие ускорение, называются силами. Все силы можно разделить на два основных типа: силы, действующие при непосредственном соприкосновении, и силы…

Реферат на тему: «Законы Ньютона». Выполнил: курсант 311 учебной группы Васильцов Н.Ю.Установленные Ньютоном три закона механики лежат в основе динамики и составляют основной раздел классической механики.

Сила. Три закона Ньютона

Понятие силы в механике — это ключевое понятие. Ключевое — значит основное. Как чупа-чупс без палочки станет обычной никому не интересной карамелькой, так и механика (а точнее — динамика) без силы будет набором непонятной абракадабры.

Из жизни мы знаем, что тела могут действовать друг на друга: мальчик толкает тележку, Солнце притягивает Землю, магнит притягивает железные предметы и т.д.

Сила — это физическая величина, которая как раз таки и характеризует взаимодействие между телами. Сила показывает:

  1. в каком направлении одно тело действует на другое;
  2. насколько сильно одно тело действует на другое.

Итак, сила — это направление и величина. Где-то у нас такое уже было. Конечно, было: это же все вектора у нас имеют направление и величину (длину). А это значит, что сила — это вектор. Обозначается сила (если это не какая-то конкретная сила) буквой F ⃗ \vec F ⃗ .

Но на одно и то же тело может действовать несколько тел сразу. Например, тот же железный болт может одновременно притягиваться двумя магнитами:

Логика и наш жизненный опыт подсказывают нам, что притягивать будут оба магнита одновременно. И болт будет притягиваться некоторой «средней силой» так, как будто вместо этих двух магнитов действует один магнит, расположенный примерно посередине между двумя настоящими магнитами.

Все верно. Именно так и будет. А результирующая сила (мы для понятности назвали ее «средняя сила») — это сумма двух сил:

Напомним вам, что силы — это векторы. А векторы складываются двумя способами:

  • по правилу треугольника
  • по правилу параллелограмма.
  • В нашем примере мы сложили силы по правилу параллелограмма. Если вам непонятен способ сложения векторов, рекомендуем посмотреть тему » Два вида физических величин: скалярные величины и векторные величины «.

    Правильное название «средней силы» — равнодействующая сила . Равнодействующую силу находят в том случае, если на тело действует сразу несколько сил. Фактически равнодействующая сила — это результат суммарного действия всех сил.

    На тело, находящееся на горизонтальной плоскости, действуют две горизонтальные силы (см. рисунок, вид сверху).

    Три закона Ньютона определяют «правила жизни» в механике. Обычно в школе их излагают в прямой последовательности — от первого закона к третьему. Мы поступим по-другому. Мы изложим их в обратном порядке. Нам кажется, что так будет понятнее. Приступим.

    Третий закон Ньютона . Попробуйте надавить рукой на стол. При этом ладонью своей руки вы почувствуете поверхность стола. И вы также почувствуете некоторое сопротивление со стороны стола. Будто и сам стол давит на вас. При этом, если бы вы не давили на стол, а держали руку неподвижно, а поверхность стола приближалась бы к вашей руке и сама давила на вашу руку, то ощущения были бы точно такими же .

    Можно предположить, что когда тело А воздействует на другое тело — тело B (например, вы действуете на стол), — то и тело B действует на тело А.

    Рассмотрим другой пример. Девочка А и девочка B стоят на коньках на льду. Девочка А начинает толкать девочку B. Наш жизненный опыт подсказывает нам, что девочка B будет двигаться в ту сторону, куда ее толкает девочка А. Но! Жизненный опыт нам подсказывает, что и девочка А начнет двигаться так, будто ее толкнула девочка B.

    Это подтверждает нашу догадку, что когда тело А действует с некоторой силой на тело B, то и тело B действует на тело А.

    Оказывается, что наше предположение — верное. Более того, силы, с которыми тела действуют друг на друга, одинаковые (!).

    Итак, третий закон Ньютона звучит следующим образом:

    Силы, с которыми тела действуют друг на друга, равны по модулю и противоположны по направлению: F ⃗ 1 → 2 = − F ⃗ 2 → 1 . \vec_<1\to 2>=-\vec_<2\to 1> <.>F ⃗ 1 → 2 ​ = − F ⃗ 2 → 1 ​ .

    Второй закон Ньютона . Представьте себе ситуацию: на столе неподвижно стоит мячик. Мы толкаем его, то есть мы действуем силой . При этом мячик начинает двигаться. Значит, у него появилась скорость .

    Итак, сначала мячик покоился и у него была нулевая скорость: V 1 = 0 V_1=0 V 1 ​ = 0 . А затем мячик двигался, и его скорость была уже не нулевой: V 2 ≠ 0 V_2\neq 0 V 2 ​ ≠ 0 . То есть скорость изменилась (!). У нас есть изменение скорости. А это значит, что есть ускорение.

    Итак, можно сделать вывод, что сила придает телу ускорение, она «создает» ускорение тела. Логично будет предположить, что бОльшая сила даст мячику бОльшее ускорение: ускорение тела тем больше, чем больше сила. Но это еще не все.

    Возьмем два мячика: легкий шарик для пинг-понга и тяжелый железный шарик из подшипника. Подействуем на них одинаковой силой. Оба они получат ускорение. Но ускорение будет разное. Это подсказывает нам жизненный опыт.

    Более тяжелый (массивный, с большей массой ) стальной шарик получит небольшую скорость; его ускорение будет небольшим.

    Легкий (с меньшей массой ) шарик для пинг-понга получит большую скорость; ускорение у него будет большим.

    Как правильно записать связь ускорения, массы и силы?

    Итак, мы готовы к тому, чтобы записать второй закон Ньютона. Он звучит так:

    Куда в этот момент направлен вектор действующей на точку силы?

    Первый закон Ньютона . Наконец-то мы дошли до первого закона Ньютона. Напомним, что

  • третий закон Ньютона говорит нам о том, как тела взаимодействуют друг с другом ;
  • второй закон Ньютона говорит о том, что происходит с самим телом при действии силы;
  • а вот первый закон Ньютона.
  • А первый закон Ньютона говорит о том, где (при каких условиях) работают 3-й и 2-й законы Ньютона. Оказывается, 2-й и 3-й законы Ньютона работают только в инерциальных системах отсчета.

    Инерциальные системы отсчета — это системы отсчета, в которых тела двигаются равномерно, прямолинейно и поступательно (или же находятся в состоянии покоя), если на тела не действуют никакие другие тела или действие этих тел скомпенсировано.

    «Ух, как сложно», — можете сказать вы. «Да, вы правы», — ответим мы вам. Если говорить по-простому, то инерциальные системы — это системы, в которых тела, на которые не действуют силы (или их суммарное действие равно нулю), будут либо стоять на месте, либо двигаться с постоянной скоростью в неизменном направлении. В таких системах любое изменение скорости (то есть наличие ускорения) связано только с действием силы. Скорость не может меняться, если нет силы.

    А вот в НЕинерциальных системах скорость тела может меняться без силы. То есть может меняться беспричинно.

    Пример: представьте, что вы стоите в центре автобуса с полностью затонированными стеклами. И этот «пацанский» автобус равномерно едет по идеально ровной дороге. Находясь внутри, вы даже не чувствуете, что автобус едет.

    В какой-то момент автобус резко тормозит. Что будет происходить с вами? Жизненный опыт подсказывает нам, что что вы резко «полетите» вперед. При этом на вас не действует никакая сила. То есть вы начинаете двигаться относительно автобуса без всякой причины. Автобус — это пример неинерциальной системы отсчета. Неинерциальные системы отсчета — это системы, которые двигаются с ускорением. В них не работают законы Ньютона. Тела в таких системах отсчета могут беспричинно менять свою скорость. С такими системами мы работать не будем.

    Нашу Землю можно условно отнести к инерциальным системам отсчета. Почему? Земля на самом деле неинерциальна. Неинерциальна она потому, что Земля вращается. А это значит, что Земля двигается с центростремительным ускорением. А такие системы (двигающиеся с ускорением) являются неинерциальными. Но так как Земля вращается достаточно медленно, то и центростремительное ускорение получается небольшим. Поэтому условно Землю можно считать инерциальной системой отсчета.

    Разделят Закона за движение по пътищата на три нови закона (обобщение)

    У нас / Общество • 0 коментара

    Разделят Закона за движение по пътищата на три нови. По-строги санкции за шофьорите-нарушители и отнемане на книжката при три тежки нарушения в рамките на две години, предвиждат промените. Коланите и видеорегистраторите в автобусите стават задължителни, а автомобилите ще имат собствено досие.

    Сегашният Закон за движение по пътищата ще се раздели на три: Закон за движение по пътищата, Закон за пътните превозни средства и Закон за водачите на МПС с цел: да намалее броят на катастрофите и жертвите по пътищата, да е ясно МВР и МТИТС за кой закон отговарят и за да се въведат механизми за борба с тежките нарушители на пътя.

    Според предложенията, които са все още на обществено обсъждане, книжка ще се отнема не само когато шофьор остане без контролни точки, а и когато извърши някое от следните 7 нарушения 3 пъти за 2 години:

    • употреба на алкохол/наркотици
    • участие в гонки
    • движение в насрещното платно
    • движение в аварийната лента
    • превишена скорост с над 50 км/ч в населено място
    • преминаване на червен светофар
    • отнемане на предимство на пешеходец на пътека.
    • Въвежда се специален текст, според който пътен полицай ще може да отнема книжката на шофьор, за когото със съответния документ се установи, че не отговаря на психологическите и медицински изисквания.

      Думата „видимо“, която отваряше възможността за субективна преценка на пътния полицай дали сме психологически годни, отпада.

      Участието и организирането на гонки ще се наказва доста по-строго — с глоба от 3000 лева и отнемане на книжката за 12 месеца.

      С по 50 лева ще се увеличат глобите за преминаване на червено, отнемане предимството на пешеходец, неправилно паркиране. Шофирането с над 10 км./ч. ще се наказва с 20 лева и така стъпаловидно за всеки 10 км. отгоре.

      Ако предоставим автомобила си на пиян, дрогиран и неправоспособен шофьор, ще ни отнемат колата. Същото важи и сега, ако шофираме без винетка.

      Освен санкции, които дават според самите наблюдения на МВР, минимален ефект, експертите смятат, че самата система трябва да произвежда грамотни шофьори, които управляват и технически изправни автомобили.

      В закона ще се запише, че всеки автомобил трябва да има техническо досие, в което да се вписват направените конструктивни промени по автомобила, резултатите от ГТП-та, показанията на километража, както и застрахователните обезщетения и станали катастрофи. Целта е да се знае какви коли се купуват и продават и дали са технически годни.

      Коланите в автобусите стават задължителни за всички автобуси, които осъществяват обществен превоз на пътници по линии над 30 км., те ще бъдат оборудвани задължително и с видеорегистратори. Автосервизите ще влязат в регистрационен режим и ще трябва да издават 6-месечни гаранции за извършените ремонти, а търговците на авточасти втора ръка — ще доказват техния произход, за да се пресече практиката да се крадат коли, за да се разпродават на части.

      По отношение шофьорските изпити — ще се пренапишат и опростят въпросите в листовките, ще се въведе втори етап на теоретичния изпит и кандидат-шофьорите ще могат да обжалват, ако бъдат скъсани на кормуване.

      Експерти предлагат дрогираните шофьори пък да преминават през сериозно сито, преди да получат шофьорската си книжка обратно:

      Владимир Тодоров, предс. на Асоциацията на пострадалите при катастрофи: Когато някой бъде засечен да има «допинг», преди да му се установят правата той отново минава проба. По аналогия, на лице, което е хванато да шофира след употреба на наркотични вещества, обикновено книжката се отнема за 12 месеца. Преди изтичането на този срок, той да направи за своя сметка тест за наркотици и ако само този тест е чист, тогава да се пристъпва към връщането на книжката, защото знаем, че тестът за наркотици може да отчете един период от 1 месец, 2 месеца.

      Новият закон все още е на обсъждане до 4 май. След това тепърва ще влезе в комисиите на Народното събрания. Работата по него започна преди 7-8 месеца, когато автобус отново се преобърна на АМ „Тракия“.

      Смотрите так же:

      • Иск евразия Организация ООО "ИСК ЕВРАЗИЯ" Адрес: МОСКОВСКАЯ ОБЛ.,Г ДОМОДЕДОВО,УЛ ЗАВОДСКАЯ, Д 8 Юридический адрес: 142000, МОСКОВСКАЯ ОБЛАСТЬ, Г ДОМОДЕДОВО, МИКРОРАЙОН ЗАПАДНЫЙ, УЛ ТАЛАЛИХИНА, Д 2 А ОКФС: 16 - Частная собственность ОКОГУ: 4210014 - Организации, […]
      • 1029 приказ ПРИКАЗ Минпромторга РФ от 16.11.2010 N 1029 "ОБ УТВЕРЖДЕНИИ ФОРМ ДОКУМЕНТОВ, СВЯЗАННЫХ С ФОРМИРОВАНИЕМ ПЛАНА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НАРКОТИЧЕСКИХ СРЕДСТВ И ПСИХОТРОПНЫХ ВЕЩЕСТВ" Зарегистрировано в Минюсте РФ 20 декабря 2010 г. N 19262 В соответствии с пунктом 12 […]
      • Номер приморского суда Организация АРБИТРАЖНЫЙ СУД ПРИМОРСКОГО КРАЯ Адрес: Г ВЛАДИВОСТОК,УЛ СВЕТЛАНСКАЯ, 54 Юридический адрес: 690091, Приморский край, Владивосток, ул Светланская, 54 ОКФС: 12 - Федеральная собственность ОКАТО: 05401364 - Приморский край, Города краевого […]
      • Справка об отсутствии судимости в спб в кировском районе Справка об отсутствии (наличии) судимости Соответствие ГОСТ ISO 9001-2011 Наша компания работает по системе менеджмента и качества международного стандарта ISO 9001 . Центр документов ARTSБЮРО предлагает услугу получения справки об отсутствии судимости […]
      • Пособия выплачиваемые фсс в 2018 ФСС: с 1 февраля 2018 года индексируются пособия на случай временной нетрудоспособности и в связи с материнством Индексация выплат, пособий и компенсаций С 1 февраля 2018 года размеры следующих видов пособий, выплачиваемых из средств Фонда социального […]
      • Исполнение наказания республика башкортостан Исполнение наказания республика башкортостан Адрес: 450015, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Достоевского, 39/1Телефон: +7 347 2795844Сайт: www.02.xn--h1akkl.xn--p1ai/ Федоров Александр Иванович Заместитель начальникаГлавное управление Федеральной службы […]
      • Краевая общественная организация по защите прав потребителей Организация ОО краевая по защите прав потребителей "Согласие" Юридический адрес: 350000, Краснодарский край, Краснодар г, ул Рашпилевская, д 68 ОКФС: 53 - Собственность общественных объединений ОКОГУ: 4220003 - Региональные и местные общественные […]
      • Региональные центры по делам гражданской обороны Организация СИБИРСКИЙ РЕГИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР МЧС РОССИИ Адрес: Г КРАСНОЯРСК,ПРОСП МИРА Д 35 Юридический адрес: 660074, КРАСНОЯРСКИЙ КРАЙ, КРАСНОЯРСК Г, ЛЕНИНГРАДСКАЯ УЛ, 42 ОКФС: 12 - Федеральная собственность ОКОГУ: 1311500 - Министерство Российской […]