Билет№2
Взаимодействие тел. Сила. Второй закон Ньютона
План ответа
Взаимодействие тел. 2. Виды взаимодействия. 3. Сила. 4. Силы в механике.
Простые наблюдения и опыты, например с тележками (рис. 3), приводят к
следующим качественным заключениям: а) тело, на которое другие тела не
действуют, сохраняет свою скорость неизменной;
б) ускорение тела возникает под действием других тел, но зависит и от
самого тела; в) действия тел друг на друга всегда носят характер
взаимодействия. Эти выводы подтверждаются при наблюдении явлений в природе,
технике, космическом пространстве только в инерциальных системах отсчета.
Взаимодействия отличаются друг от друга и количественно, и качественно.
Например, ясно, что чем больше деформируется пружина, тем больше
взаимодействие ее витков. Или, чем ближе два одноименных заряда, тем
сильнее они будут притягиваться. В простейших случаях взаимодействия
количественной характеристикой является сила. Сила — причина ускорения тел
по отношению к инерциальной системе отсчета или их деформации. Сила — это
векторная физическая величина, являющаяся мерой ускорения, приобретаемого
телами при взаимодействии. Сила характеризуется: а) модулем; б) точкой
приложения; в) направлением.
Единица измерения силы — ньютон. 1 ньютон — это сила, которая телу массой 1
кг сообщает ускорение 1 м/с в направлении действия этой силы, если другие
тела на него не действуют. Равнодействующей нескольких сил называют силу,
действие которой эквивалентно действию тех сил, которые она заменяет.
Равнодействующая является векторной суммой всех сил, приложенных к телу.
R=F1+F2+...+Fn,.
Качественно по своим свойствам взаимодействия также различны. Например,
электрическое и магнитное взаимодействия связаны с наличием зарядов у
частиц либо с движением заряженных частиц. Наиболее просто рассчитать силы
в электродинамике: сила Ампера — F = IlBsina, сила Лоренца — F=qv Bsin a.,
кулоновская сила — F = q1q2/r2; и гравитационные силы: закон всемирного
тяготения—F = Gm1m2/r2. Такие механические силы, как
сила упругости и сила трения, возникают в результате электромагнитного
взаимодействия. Для их расчета необходимо использовать формулы: .Fynp =
-kx(закон Гука), Fтр = MN — сила трения.
На основании опытных данных были сформулированы законы Ньютона. Второй
закон Ньютона. Ускорение, с которым движется тело, прямо пропорционально
равнодействующей всех сил, действующих на тело, обратно пропорционально его
массе и направлено так же, как и равнодействующая сила: а = F/m.
Для решения задач закон часто записывают в виде: F = та.
-----------------------
а
б
в
Рис. 3
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
