Динамика материальной точки Сила масса импульс Законы Ньютона

Динамика материальной точки. Сила, масса, импульс. Законы Ньютона. Инерциальные системы отсчёта – системы отсчёта, в которых материальная точка, на которую не действуют другие тела (или их действие компенсируется) покоится или движется равномерно и прямолинейно. Первый закон Ньютона (закон инерции) материальная точка, на которую не действуют другие тела (или их действие компенсируется) находится в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения, пока воздействие со стороны других тел не заставит её изменить это состояние.

Сила – векторная величина, являющаяся мерой механического воздействия на тело со стороны других тел или полей, в результате которого тело приобретает ускорение или изменяет свою форму и размеры. Инертность – стремление тела сохранять состояние покоя или равномерного прямолинейного движения. Масса – мера инертности. Масса величина: - аддитивная, т. е. масса составного тела равна сумме масс его частей; - постоянная, не изменяющаяся при его движении (в классической механике).

Импульс (количество движения) – векторная величина, численно равная произведению массы материальной точки на её скорость и имеющая направление скорости. Второй закон Ньютона: Скорость изменения импульса материальной точки равна действующей на неё силе.

Третий закон Ньютона: всякое действие материальных точек (тел) друг на друга носит характер взаимодействия, силы с которыми действуют друг на друга материальные точки всегда равны по модулю, противоположно направлены и действуют вдоль прямой, соединяющей эти точки.

Силы

Упругая сила – сила, пропорциональная смещению материальной точки из положения равновесия и направленная к положению равновесия. Сила трения скольжения – возникает при скольжении одного тела по поверхности другого.

Сила трения Fтр направлена в сторону, противоположную направлению движения данного тела относительного другого. μ 0>μ, где μ 0 – коэффициент трения покоя; μкачения ≪μ

Закон сохранения импульса Механическая система – совокупность материальных точек (тел), рассматриваемых как единое целое. Внутренние силы – силы взаимодействия между материальными точками механической системы. Внешние силы – силы, с которыми на материальные точки системы действуют внешние тела. Замкнутая (изолированная) система – механическая система материальных точек (тел) на которую не действуют внешние силы.

Импульс системы – векторная сумма импульсов её отдельных материальных точек. Пусть Fik сила, с которой k-я частица действует на i-ую, а Fi – равнодействующая всех внешних сил, действующих на i–ую материальную точку.

Если система замкнута, то Закон сохранения импульса: в инерциальной системе отсчёта импульс замкнутой системы материальных точек остаётся постоянным. Импульс системы может сохраняться и у не замкнутой системы при условии, что результирующая всех внешних сил равна нулю.