Законы Ньютона являются фундаментальными законами классической механики, которые позволяют записать уравнения движения для любой механической системы. Узнайте, как формулируются и записываются законы Ньютона в классической механике. Исаак Ньютон впервые сформулировал эти законы в своей книге "Математические начала натуральной философии" в 1687 году. Изучите первый закон Ньютона о законе инерции, второй закон Ньютона о динамике и третий закон Ньютона о принципе действия и противодействия.
Cодержание
Введение
Законы Ньютона являются фундаментальными законами классической механики, которые позволяют записать уравнения движения для любой механической системы, основываясь на известных силах, действующих на тела системы. Исаак Ньютон впервые сформулировал эти законы в своей книге "Математические начала натуральной философии" в 1687 году. В настоящее время эти законы широко используются в механике и являются аксиомами, основанными на экспериментальных наблюдениях.
Первый закон Ньютона - закон инерции
Первый закон Ньютона, также известный как закон инерции, утверждает существование инерциальных систем отсчёта. Инерция - свойство тела сохранять постоянную скорость движения, когда на него не действуют силы, либо силы на него действующие сбалансированы. Также инерция определяет способность тела сопротивляться изменению своей скорости. Величина инерции тела характеризуется его массой.
Современная формулировка первого закона Ньютона звучит следующим образом: "Если на тело не действуют силы, либо действующие на тело силы сбалансированы, то оно находится в покое либо движется равномерно прямолинейно".
Второй закон Ньютона - закон динамики
Второй закон Ньютона является дифференциальным законом движения, который описывает связь между приложенной к телу силой и ускорением, которое это тело получает в результате действия этой силы. Второй закон Ньютона вводит понятие массы как меры проявления инертности тела в инерциальной системе отсчёта.
Масса тела считается постоянной в классической механике, и она не зависит от особенностей движения или взаимодействия тела с другими телами. В современной формулировке второго закона Ньютона говорится, что ускорение, которое приобретает тело, прямо пропорционально силе, действующей на него, и обратно пропорционально его массе.
Второй закон Ньютона можно записать математически следующим образом:
a = F / m
где a - ускорение тела, F - равнодействующая сила, действующая на тело, и m - масса тела.
См. также
Третий закон Ньютона - принцип действия и противодействия
Третий закон Ньютона утверждает, что если одно тело оказывает силу на другое тело, то второе тело одновременно оказывает на первое тело равную по величине, но противоположно направленную силу. Этот закон известен как принцип действия и противодействия.
Принцип действия и противодействия можно сформулировать следующим образом: "Силы, действующие на два взаимодействующих тела, всегда равны по величине, направлены в противоположных направлениях и приложены к разным телам".
Заключение
Законы Ньютона представляют собой основу классической механики и позволяют описывать движение механических систем. Первый закон Ньютона - закон инерции - утверждает, что тела сохраняют своё состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, пока на них не действуют силы. Второй закон Ньютона - закон динамики - устанавливает связь между ускорением тела и равнодействующей силы, действующей на него. Третий закон Ньютона - принцип действия и противодействия - утверждает, что силы, действующие на взаимодействующие тела, всегда равны и противоположно направлены.
Что нам скажет Википедия?
Законы Ньютона — три важнейших закона классической механики, которые позволяют записать уравнения движения для любой механической системы, если известны силы, действующие на составляющие её тела. Впервые в полной мере сформулированы Исааком Ньютоном в книге «Математические начала натуральной философии» (1687 год)[1][2]. В ньютоновском изложении механики, широко используемом и в настоящее время, эти законы являются аксиомами, базирующимися на обобщении экспериментальных результатов.
Первый закон Ньютона постулирует существование инерциальных систем отсчёта. Поэтому он также известен как закон инерции. Инерция (она же инертность[3]) — свойство тела сохранять скорость своего движения неизменной по величине и направлению, когда не действуют никакие силы, а также свойство тела сопротивляться изменению его скорости. Чтобы изменить скорость движения тела, необходимо приложить некоторую силу, причём результат действия одной и той же силы на разные тела будет различным: тела обладают разной инерцией (инертностью), величина которой характеризуется их массой.
В современной физике первый закон Ньютона принято формулировать в следующем виде[4]:
«Если на тело не действуют силы, либо действующие на тело силы сбалансированы, то оно находится в покое либо движется равномерно прямолинейно».
Ньютон сформулировал первый закон механики так:
«Каждое тело сохраняет своё состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, пока на него не действуют другие тела».
