Чем меньше изменяется скорость тела при взаимодействии с другими телами, тем ближе его движение к равномерному прямолинейному движению по инерции. Такое тело называют более инертным.

Тема: «Основы динамики»

Первый закон Ньютона (закон инерции). Первый закон Ньютона постулирует существование особого класса систем отсчета. В этих системах отсчета материальная точка (тело), не подверженное внешним воздействиям (такое тело называется свободным), находится в покое или движется равномерно и прямолинейно.
Системы отсчета, в которых выполняется первый закон Ньютона, называются инерциальными. В инерциальных системах отсчета явления природы описываются наиболее простыми уравнениями.

Если существует хотя бы одна инерциальная система отсчета, в ко­торой свободные тела покоятся или движутся равномерно и прямолиней­но, то существует и бесконечное множество таких систем. Действи­тельно, если в одной инерциальной системе отсчета свободное тело дви­жется с постоянной скоростью и, то в системе отсчета, движущейся с постоянной скоростью v₀ относитель­но первой, это свободное тело будет также иметь постоянную скорость, равную v₁ = v₀ + v.

Таким образом из первого закона Ньютона следует, что может двигаться как при наличии, так и при отсутствии внешнего воздействия.

Взаимодействие тел. Причиной изменения скорости движения тела всегда является его взаимо­действие с другими телами. После выключения двигателя авто­мобиль постепенно замедляет свое движение и останавливается. Основная причина изменения скорости движения автомобиля — взаимодействие его ко­лес с дорожным покрытием.

Неподвижно лежащий на земле мяч никогда сам собой не приходит в движение. Скорость мяча изменяется только в ре­зультате действия на него других тел, например ноги футбо­листа. При взаимодействии двух тел всегда изменяются скорости и первого, и второго тела, т. е. оба тела приобретают ускорения. Модули ускорений двух взаимодействующих тел могут быть различными, но их отношение оказывается постоянным при любых взаимодействиях: (1)

Инертность тел. Постоянство отношения модулей ускорений двух тел при любых их взаимо­действиях показывает, что тела обладают каким-то свойством, от которого зависит их ускорение при взаимодействиях с дру­гими телами. Ускорение тела равно отношению изменения его скорости к времени, за которое произошло это изменение: . Так как время действия тел друг на друга одинаково, изменение скорости больше у того тела, которое приобретает большее ускорение.

Чем меньше изменяется скорость тела при взаимодействии с другими телами, тем ближе его движение к равномерному прямолинейному движению по инерции. Такое тело называют более инертным.

Свойством инертности обла­дают все тела. Оно состоит в том, что для изменения скорости тела при взаимодействии его с любыми другими телами требуется некоторое время.

Масса тела.Свойство тела, от которого зависит его ускорение при взаимодействии с другими телами, называется инертностью. Количественной мерой инертности тела является масса тела. Чем большей массой обладает тело, тем меньшее ускорение оно получает при взаимо­действии.Поэтому в физике принято, что отношение масс взаимодействующих тел равно обратному отношению модулей их ускорений: (2)

За единицу массы в Международной системе принята масса специального эталона, изготовленного из сплава пла­тины и иридия. Масса этого эталона называется килограммом (кг).

Массу m_т любого тела можно найти, осуществив взаимодей­ствие этого тела с эталоном мас­сой m_эт. По определению понятия массы отношение масс взаимодействующих тел равно обратному отношению модулей их ускорений (2). Измерив модули ускорений а_т тела и а_эт эталона, можно найти отношение массы тела т, к массе эталона.

(3).Отношение массы тела m_т к массе эталона m_эт равно отношению модуля ускорения эталона а_эт к модулю ускорения тела а_т при их взаимодействии.Масса тела может быть выра­жена через массу эталона: . (4)Плотность вещества. Отношение массы m тела к его объему V называется плотностью веще­ства: Плотность выражается в килограммах на кубический метр, единицей плотности.

Сила и ускорение. В инерциальных системах отсчета любое изменение скорости тела проис­ходит под действием других тел. Описывая действие одного тела на другое, мы часто говорим о слабом, сильном или очень сильном действии. Но значение слов «сильный удар», «слабый удар», например, при описании действия клюшки хоккеиста на шайбу совершенно неопределенно, пока нет количественной меры действия одного тела на другое. В физике для количест­венного выражения действия одного тела на другое вводится понятие «сила».

Когда нужно знать ускорение только одного из двух взаимодействующих тел и можно не рассматривать второе тело, то влияние одного тела на другое, вызывающее возникновение ускорения, называют силой, дей­ствующей на тело.

Взаимодействие тел может приводить к различным изменениям их скоростей как по модулю, так и по направлению. Поэтому сила характеризуется не только числом, но и направлением.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: