• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Закони Ньютона

Динаміка точки та системи матеріальних точок

Якщо кінематика дає описовий рух тіл, відповідаючи на питання «по якій траєкторії рухається тіло?», то динаміка вивчає іншу сторону питання: «чому рух відбувається саме так?». Динаміка вивчає рух тіл в зв’язку із тими причинами (взаємодіями між тілами), які зумовлюють той чи інший характер руху.

В основі класичної (ньютонівської) механіки лежать три закони динаміки, сформульовані Ньютоном в 1687 р. у своїй праці “Математичні начала натуральної філософії ” і носять його ім’я. Закони Ньютона (як і всі інші фізичні закони) відкриті в результаті узагальнення великої кількості дослідних фактів.

Механіка Ньютона протягом двох століть досягла такого успіху, що багато фізиків XIX століття були переконані, що усі фізичні явища, що спостерігаються в природі, можна пояснити з допомогою даних законів.

Однак з розвитком науки з’явились нові факти, що не вкладалися в рамки класичної механіки. Це дало поштовх до виникнення нових теорій на початку XX століття – спеціальної теорії відносності та квантової механіки, в рамках яких нові факти отримали своє обґрунтування.

Таким чином, розвиток науки в подальшому не відкинув класичну механіку, а лише показав її обмежене застосування. Так, класична механіка, заснована на законах Ньютона, є механікою великих мас (від броунівських частинок до космічних тіл), що рухаються з малими (в порівнянні із швидкістю світла) швидкостями.

За перший закон руху Ньютон прийняв закон інерції, відкритий ще Галілеєм.

Перший закон Ньютона формулюється наступним чином: усяке тіло знаходиться в стані спокою чи рівномірного прямолінійного руху, за відсутності дії на нього інших тіл. Перший закон Ньютона справедливий не у всіх системах відліку. Система відліку, в якій справджується перший закон Ньютона, називається інерціальною. Тому сам закон інколи називають законом інерції. Відповідно система відліку, в якій перший закон Ньютона не виконується, називається неінерціальною системою відліку. Інерціальних систем можна придумати багато. Будь-яка система відліку, що рухається відносно деякої інерціальної системи прямолінійно і рівномірно, буде також інерціальною.

Таким чином, перший закон Ньютона постулює існування інерціальних систем відліку. Вочевидь, що інерціальна система, як така, є фізичною абстракцією (моделлю). Так, наприклад, система відліку, що пов’язана із Землею – геоцентрична система відліку – разом з нею обертається навколо осі та рухається навколо Сонця по криволінійній траєкторії (еліпсу), а отже зазнає деякого прискоренням відносно Сонця і не є інерційною. Однак прискорення такої системи надзвичайно мале (приблизно на три-чотири порядки менше за прискорення вільного падіння на поверхні Землі 9,8 м/с²), тому в більшості випадків ним можна знехтувати і вважати таку систему практично інерціальною.

Більш точно можна вважати інерціальною систему відліку, пов’язану із Сонцем – геліоцентричну систему відліку. Початок координат такої системи знаходиться у центрі Сонця, а її осі напрямлені на далекі зорі. Тому питання про практичний вибір інерціальної системи відліку завжди пов'язаний із заданим ступенем точності і диктується умовами задачі.

Властивість матеріальних тіл зберігати стан спокою чи рівномірного й прямолінійного руху називається інерцією. Усяке тіло чинить опір при спробах привести його у рух чи змінити величину чи напрям його швидкості. Цю властивість називають інертністю. Мірою інертності тіла є його маса. Сам Ньютон визначив масу як кількість речовини, що втримується в тілі. Це визначення не можна вважати вичерпним. Маса характеризує не лише інерцію матеріального тіла, але і його гравітаційні властивості: сила притягання між двома тілами пропорційна їхнім масам. Маса визначає повний запас енергії матеріального тіла.

У класичній механіці маса тіла не залежить від вибору системи відліку, положення тіла в просторі, швидкості, дії на тіло інших тіл і т.д. Маса є величиною адитивною, тобто маса тіла дорівнює сумі мас всіх його частин. Однак властивість адитивності втрачається при швидкостях, близьких до швидкості світла у вакуумі, тобто в релятивістській механіці.

Читайте також:

1. IV. Закони ідеальних газів.
2. Аграрні закони України
3. База управлінських рішень і закони організації.
4. Безпосереднє обчислення з використанням формули Ньютона-Лейбніца.
5. Біном Ньютона для дробових і негативних|заперечних| показників
6. Булеві теореми та закони
7. Види, типи і форми професійного спілкування. Основні закони спілкування. Стратегії спілкування.
8. Визначення добутку на множині цілих невід’ємних чисел, його існування та єдиність. Операція множення та її основні властивості (закони).
9. Визначення суми на множині цілих невід’ємних чисел, її існування та єдиність. Операція додавання та її основні властивості (закони).
10. Газові закони
11. Газові закони. Суміш газів.
12. Гіпотези, які не відхиляються в експерименті, перетворюються на компоненти теоретичного знання про реальність: факти, закономір­ності, закони.

Переглядів: 1219