Законы Ньютона: понять 1-й, 2-й и 3-й закон Ньютона (с помощью упражнений)

Законы Ньютона - это фундаментальные принципы, используемые для анализа движения тел. Вместе они составляют основу классической механики.

Три закона Ньютона были впервые опубликованы в 1687 году Исааком Ньютоном (1643-1727) в трехтомном труде "Математические основы естественной философии" (Philosophiae Naturalis Principia Mathematica).

Исаак Ньютон был одним из самых важных ученых в истории, внесшим важный вклад, главным образом в физику и математику.

Первый закон Ньютона

THE Первый закон Ньютона его также называют «законом инерции» или «принципом инерции». Инерция - это тенденция тел оставаться в покое или в равномерном прямолинейном движении (MRU).

Итак, чтобы тело вышло из состояния покоя или равномерное прямолинейное движение необходимо, чтобы сила действовала на него.

Следовательно, если векторная сумма сил равна нулю, это приведет к равновесию частиц. С другой стороны, если есть равнодействующие силы, он будет изменять свою скорость.

Чем больше масса тела, тем больше его инерция, то есть тем больше его тенденция оставаться в покое или в равномерном прямолинейном движении.

В качестве примера давайте представим автобус, в котором водитель, движущийся с определенной скоростью, встречает собаку и быстро тормозит транспортное средство.

В этой ситуации пассажиры стремятся продолжать движение, то есть их выбрасывает вперед.

Поскольку лошадь резко остановилась, по инерции всадник был брошен

Второй закон Ньютона

THE Второй закон Ньютона это «Фундаментальный принцип динамики». В этом исследовании Ньютон обнаружил, что результирующая сила (векторная сумма всех приложенных сил) прямо пропорциональна произведению ускорения тела на его массу:

Где:

: в результате сил, действующих на тело
: масса тела
: ускорение

В Международной системе (СИ) единицы измерения следующие: F (сила) указывается в Ньютонах (Н); m (масса) в килограммах (кг) и (приобретенное ускорение) в метрах в секунду в квадрате (м / с²).

Важно подчеркнуть, что сила - это вектор, то есть у нее есть модуль, направление и смысл.

Таким образом, когда на тело действуют несколько сил, они складываются векторно. Результатом этой векторной суммы является чистая сила.

Стрелка над буквами в формуле означает, что сила и ускорение являются векторами. Направление и направление ускорения будут такими же, как чистая сила.

Третий закон Ньютона

THE Третий закон Ньютона он называется «Законом действия и противодействия» или «Принципом действия и противодействия», в котором каждой силе действия соответствует сила противодействия.

Таким образом, силы действия и противодействия, действующие попарно, не уравновешиваются, поскольку они приложены к разным телам.

Помня, что эти силы имеют одинаковую интенсивность, одинаковое направление и противоположные направления.

В качестве примера давайте представим двух фигуристов, стоящих лицом друг к другу. Если один из них толкнет другого, оба двинутся в противоположных направлениях.

Реакция на выход газов заставляет ракету двигаться

Резюме закона Ньютона

На карте разума ниже представлены основные концепции трех законов Ньютона.

Решенные упражнения

1) УЭРЖ - 2018

В одном эксперименте блоки I и II массой 10 кг и 6 кг соответственно соединены между собой идеальным проводом. Сначала к блоку I прикладывают силу силой F, равную 64 Н, создавая натяжение T на проволоке._THE. Затем к блоку II прикладывается сила такой же интенсивности F, создавая тягу T_B. Взгляните на схемы:

Без учета трения между блоками и поверхностью S соотношение между тяговыми усилиями означает:

Посмотрите, как разрешается эта проблема, в видео ниже:

leidenewtonuerj1

См. Ответ

Альтернатива c:

2) УФРЖ - 2002 г.

На рисунке ниже показана система, состоящая из нерастяжимых тросов и двух шкивов, причем все они имеют незначительную массу. Шкив A подвижный, а шкив B - неподвижный. Вычислить значение массы m₁ так что система остается в статическом равновесии.

См. Ответ

Поскольку шкив A подвижен, сила тяги, уравновешивающая силу веса, будет делиться на два. Таким образом, тянущее усилие на каждую проволоку будет вдвое меньше силы веса. Следовательно, масса m₁ должно быть равно половине 2кг.
так м₁ = 1 кг

3) УЭРЖ - 2011 г.

Внутри самолета, который движется горизонтально по отношению к земле с постоянной скоростью 1000 км / ч, пассажир роняет стакан. Посмотрите на иллюстрацию ниже, на которой указаны четыре точки на полу прохода самолета и положение этого пассажира.

Стекло при падении ударяется об пол самолета около точки, обозначенной следующей буквой:

а) P
б) Q
в) R
г) S

См. Ответ

Альтернатива c: R

Обязательно узнайте больше об этой теме из нашего текста упражнения: Законы Ньютона - упражнения