☰ Содержание · Физика

Законы динамики

Уроки 9 · 1 урок · Н. Ш. Турдиев, К. А. Турсунметов, А. Г. Ганиев, К. Т. Суяров, Ж. Э. Усаров, А. К. Авлиёкулов. Физика, 10 класс, 1-е издание. Издательство «Niso Poligraf», Ташкент, 2017
9

Законы динамики

Учебник: с. 28–31
ЦельСформулировать три закона Ньютона и применять их в простых задачах динамики.
Новые слова
инерциальная система отсчёта · inersial sanoq sistemasiсила · kuchинертная масса · inert massaвзаимодействие · o‘zaro ta’sir
Объяснение

Динамика изучает причины изменения движения — действие других тел, то есть силу. Первый закон Ньютона: существуют инерциальные системы отсчёта, в которых тело покоится или движется равномерно и прямолинейно, если на него не действуют другие тела (или их действия уравновешены). Сила, действующая на тело, и получаемое им ускорение пропорциональны, а величина ускорения характеризует инертность тела — инертную массу m: m = F/a. Второй закон: a = F/m, то есть ускорение прямо пропорционально результирующей силе, обратно пропорционально массе и направлено вдоль силы; единица силы 1 Н = 1 кг·м/с². Третий закон: тела действуют друг на друга с силами, равными по модулю, направленными вдоль одной прямой в противоположные стороны: F₁₂ = –F₂₁. Поскольку эти силы приложены к разным телам, они не уравновешивают друг друга: каждое тело получает ускорение, зависящее от его собственной массы. Части вращающегося твёрдого тела несвободны, поэтому к ним нельзя напрямую применять первый закон.

Примеры
Результирующая сила равна 24 Н, масса тела 6 кг: a = F/m = 24/6 = 4 м/с². Если масса вдвое больше (12 кг), ускорение вдвое меньше: 2 м/с².
Два фигуриста (60 кг и 40 кг) на льду отталкиваются друг от друга. Первый получает ускорение 2 м/с²: F = 60·2 = 120 Н. По третьему закону второй также испытывает силу 120 Н: a₂ = 120/40 = 3 м/с², в противоположном направлении.
Работа в классе

На уроке вместе с учителем: зацепите друг за друга два пружинных динамометра и пусть два ученика медленно потянут за них. Сравните два показания и повторите при другом натяжении. Как результат подтверждает третий закон? Не отпускайте динамометры резко.

Упражнения
1
О чём говорит третий закон Ньютона?
2
На тело массой 5 кг действует результирующая сила 30 Н. Каково его ускорение (м/с²)?
3
Одна и та же сила сообщает телу m₁ ускорение 3 м/с², а телу m₂ — 6 м/с². Чему равно отношение m₁/m₂?
4
Почему две силы третьего закона не уничтожают друг друга?