Законы Ньютона: формулировка

Изучение механики, движения тел и их взаимодействия между собой основывается на трёх законах Ньютона. Их действие мы можем часто наблюдать в жизни, поскольку вокруг нас регулярно происходит движение тел. В статье рассмотрим законы Ньютона подробнее.

Первый закон Ньютона

Для начала разберёмся, что такое инерция.

Инерция — это явление сохранения телом своей скорости при отсутствии внешних сил.

На примере из жизни: при торможении транспорта пассажиры как бы продолжают движение вперёд по направлению транспорта. Это происходит как раз за счёт явления инерции. 

Первый закон Ньютона формулируется следующим образом: существуют такие системы отсчёта, называемые инерциальными, в которых тело движется прямолинейно и равномерно (или покоится), если действие всех сил скомпенсировано.

Иными словами, если на тело не действуют другие силы или их действие скомпенсировано, то скорость тела не может измениться.

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

Второй закон Ньютона

Второй закон Ньютона звучит так: в инерциальной системе отсчёта ускорение прямо пропорционально равнодействующей всех сил, действующих на тело, и обратно пропорционально массе этого тела. 

Записывается Второй закон Ньютона следующим образом: F = ma

Здесь F [Н] — вектор равнодействующей силы, m [кг] — масса тела, a [м/с2] — вектор ускорения. Притом вектор ускорения и вектор равнодействующей силы всегда совпадают.

Изобразим Второй закон Ньютона. Тележка катится по горизонтальной плоскости с некоторым ускорением a. Тогда можно записать, что векторная сумма всех сил равна произведению массы тележки на ускорение: ma = F + F тр + N + F тяж. Полученное уравнение проецируем на ОХ и OY: 

ma = F — F тр 

0 = N — F тяж

Третий закон Ньютона

Третий закон Ньютона говорит о том, что силы, с которыми тела взаимодействуют друг на друга, равны по модулю и противоположны по направлению.

Записывается следующим образом: F1 = -F2

Изобразим на рисунке, например, брусок, лежащий на поверхности. И тогда по третьему закону Ньютона получится: F тяж = -N,  откуда F тяж = N.

Итак, мы рассмотрели с вами законы Ньютона и их действие на примерах. Теперь вы знаете формулировку правил и как записывается каждый закон.

Читайте также: Как построить изображение в линзах