что означает действие сил скомпенсировано

Задачи на первый, второй и третий законы Ньютона с решениями

что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть фото что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть картинку что означает действие сил скомпенсировано. Картинка про что означает действие сил скомпенсировано. Фото что означает действие сил скомпенсировано

О законах Ньютона говорят уже несколько веков. Мы не будем повторяться, а лучше разберемся с задачами на все три закона. Ведь умение решать физические задачи на законы Ньютона – святая обязанность всех студентов-технарей.

Наш телеграм – это ежедневная рассылка и информация, которая будет полезна любому студенту. Присоединяйтесь!

Законы Ньютона

Если вы вдруг забыли, как звучат эти законы, то напоминаем:

Прежде чем приступать, почитайте памятку по решению задач, составленную по советам профессоров вузов. И сразу в плечи – полезные формулы по физике из старых советских учебников лучше которых, как известно, ничего еще не придумали.

Вопросы на 1 закон Ньютона

Вопрос 1. Что означает выражение «действие сил скомпенсировано»?

Ответ. Это значит, что тело в инерциальной системе отсчета будет двигаться равномерно и прямолинейно или покоится, даже если на него действуют внешние силы, но при этом их векторная сумма (равнодействующая всех сил) равна нулю.

Вопрос 2. Как еще называют первый закон Ньютона?

Ответ. Еще одно название этого закона – закон инерции. Впервые он был открыт Галилео Галилеем, однако Ньютон немного позже дал более точное определение.

Вопрос 3. Что такое инерция?

Ответ. Инерция – это свойство тел сохранять состояние покоя или движения до тех пор, пока какая-либо внешняя сила не изменит этого состояния.

Вопрос 4. Рыба неподвижно стоит в толще воды. Какие силы в данном случае являются скомпенсированными?

Ответ. На рыбу действует сила тяжести, которая взаимно компенсируется выталкивающей силой Архимеда.

Задача №1. Нахождение равнодействующей силы

Условие

На тело действуют три силы, равные по модулю. Величина каждой – 200 Н. Угол между первой и второй силами равен 60 градусов, как и угол между второй и третьей силами. Найти равнодействующую этих сил. Скомпенсировано ли действие сил?

Решение

Будем использовать теорему косинусов. Вычислим модуль суммы первой пары сил:

что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть фото что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть картинку что означает действие сил скомпенсировано. Картинка про что означает действие сил скомпенсировано. Фото что означает действие сил скомпенсировано

Угол между этим результирующим вектором и вектором третьей силы составляет 90 градусов (так как результирующая первых двух сил направлена по биссектрисе угла). Для нахождения равнодействующей можно воспользоваться теоремой Пифагора:

что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть фото что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть картинку что означает действие сил скомпенсировано. Картинка про что означает действие сил скомпенсировано. Фото что означает действие сил скомпенсировано

Ответ: 400 Н. Действие сил не скомпенсировано, иначе их равнодействующая была бы равна нулю.

Кстати! Для наших читателей действует скидка 10% на любой вид работы.

Задачи и вопросы на 2 закон Ньютона

Вопрос 1. Как можно сформулировать второй закон Ньютона, используя понятие «количества движения»?

Ответ. В инерциальных системах отсчёта производная импульса материальной точки по времени равна действующей на неё силе.

Действительно, импульс (или количество движения) равен произведению массы и скорости. Взяв производную по времени от скорости, мы получим ускорение и придем к классической формулировке второго закона Ньютона: F=ma.

Вопрос 2. Как определяется равнодействующая сила?

Ответ: Равнодействующая сила определяется по правилу сложения векторов. При решении задач бывает удобно рассматривать проекции векторов на определенную ось.

Вопрос 3. Как записать второй закон Ньютона для вращательного движения?

Ответ. Для вращательного движения аналог второго закона Ньютона запишется в виде:

что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть фото что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть картинку что означает действие сил скомпенсировано. Картинка про что означает действие сил скомпенсировано. Фото что означает действие сил скомпенсировано

Здесь M – момент силы, J – момент инерции вращающегося тела, эпсилон – угловое ускорение.

Вопрос 4. Что такое сила?

Ответ. Сила – векторная физическая величина, мера взаимодействия тел. Измеряется в Ньютонах. Один Ньютон – такая сила, которая придает телу массой 1 килограмм ускорение равное 1 метр на секунду в квадрате.

Задача №2. Нахождение массы по второму закону Ньютона

Условие

Решение

Задача сводится к тому, чтобы из закона движения вычислить ускорение, а потом с помощью второго закона Ньютона найти массу.

что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть фото что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть картинку что означает действие сил скомпенсировано. Картинка про что означает действие сил скомпенсировано. Фото что означает действие сил скомпенсировано

Записываем второй закон Ньютона и подставляем значения:

что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть фото что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть картинку что означает действие сил скомпенсировано. Картинка про что означает действие сил скомпенсировано. Фото что означает действие сил скомпенсировано

Ответ: 5 кг.

Задача №3. Нахождение силы по второму закону Ньютона

Условие

Локомотив имеет массу 500 тонн. Через 25 с после того, как он тронулся с места, скорость локомотива стала равна 18 км/ч. Какова сила тяги локомотива?

Решение

Так как начальная скорость равна нулю, ускорение поезда можно найти по формуле:

что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть фото что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть картинку что означает действие сил скомпенсировано. Картинка про что означает действие сил скомпенсировано. Фото что означает действие сил скомпенсировано

Записываем второй закон Ньютона и составляем пропорцию, при вычислениях не забывая переводить все данные из условия в систему СИ:

что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть фото что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть картинку что означает действие сил скомпенсировано. Картинка про что означает действие сил скомпенсировано. Фото что означает действие сил скомпенсировано

Ответ: 100 кН.

Задача №4. Нахождение ускорения по второму закону Ньютона

Условие

Масса тела равна 500 г. Какое ускорение приобретет тело под действием силы 0,2 Н?

Решение

Для нахождения ускорения достаточно записать второй закон Ньютона, выразить из него ускорение, подставить значения и вычислить:

что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть фото что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть картинку что означает действие сил скомпенсировано. Картинка про что означает действие сил скомпенсировано. Фото что означает действие сил скомпенсировано

Ответ: 0,4 метра на секунду в квадрате.

Задачи и вопросы на 3 закон Ньютона

Вопрос 1. В какой формулировке третий закон был сформулирован самим Ньютоном?

Ответ. Первоначальная формулировка третьего закона Ньютона звучит так: «всякому действию есть равное ему и противоположное по направлению противодействие».

Вопрос 2. Могут ли силы, возникающие при взаимодействии двух тел, компенсировать друг друга?

Ответ. Нет, эти силы имеют одинаковую природу, но приложены к разным телам.

Вопрос 3. Камень брошен вертикально вверх. Со стороны Земли на камень действует сила тяжести. С какой силой камень действует на Землю?

Ответ. Камень действует на землю с такой же силой, но направленной противоположно. Из-за разницы масс камень приобретает большее ускорение и падает на землю (а не наоборот).

Задача №5 на применение второго и третьего законов Ньютона. Нахождение силы

Условие

Лифт движется вверх с ускорением 2 метра на секунду в квадрате, а на полу лифта лежит груз массой 20 кг. С какой силой груз действует на пол лифта?

Решение

что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть фото что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть картинку что означает действие сил скомпенсировано. Картинка про что означает действие сил скомпенсировано. Фото что означает действие сил скомпенсировано

На груз действуют силы тяжести и нормальной реакции опоры. По второму закону Ньютона можно записать (сначала в векторном виде, а потом в проекции на вертикальную ось):

что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть фото что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть картинку что означает действие сил скомпенсировано. Картинка про что означает действие сил скомпенсировано. Фото что означает действие сил скомпенсировано
Вес Р – это сила, с которой груз действует на пол лифта. По третьему закону Ньютона она равна силе нормальной реакции опоры, с которой пол лифта действует на груз.

что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть фото что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть картинку что означает действие сил скомпенсировано. Картинка про что означает действие сил скомпенсировано. Фото что означает действие сил скомпенсировано

Ответ: 240 Н.

Нужна помощь в решении сложных задач на законы Ньютона? Профессиональный студенческий сервис готов ее оказать!

что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть фото что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть картинку что означает действие сил скомпенсировано. Картинка про что означает действие сил скомпенсировано. Фото что означает действие сил скомпенсировано

Иван Колобков, известный также как Джони. Маркетолог, аналитик и копирайтер компании Zaochnik. Подающий надежды молодой писатель. Питает любовь к физике, раритетным вещам и творчеству Ч. Буковски.

Источник

Законы Ньютона для «чайников»: объяснение 1, 2, 3 закона, пример с формулами

что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть фото что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть картинку что означает действие сил скомпенсировано. Картинка про что означает действие сил скомпенсировано. Фото что означает действие сил скомпенсировано

Мы уже говорили об основах классической механики. Настала пора поговорить о них подробнее и затронуть в обсуждении чуть больше, чем просто основу. В этой статье мы подробно разберем основные законы классической механики. Как вы уже догадались, речь пойдет о законах Ньютона.

Ежедневная рассылка с полезной информацией для студентов всех направлений – на нашем телеграм-канале.

Основные законы классической механики Исаак Ньютон (1642-1727) собрал и опубликовал в 1687 году. Три знаменитых закона были включены в труд, который назывался «Математические начала натуральной философии».

Был долго этот мир глубокой тьмой окутан
Да будет свет, и тут явился Ньютон.

(Эпиграмма 18-го века)

(Эпиграмма 20-го века)

Что стало, когда пришел Эйнштейн, читайте в отдельном материале про релятивистскую динамику. А мы пока приведем формулировки и примеры решения задач на каждый закон Ньютона.

Первый закон Ньютона

Первый закон Ньютона гласит:

Существуют такие системы отсчета, называемые инерциальными, в которых тела движутся равномерно и прямолинейно, если на них не действуют никакие силы или действие других сил скомпенсировано.

Проще говоря, суть первого закона Ньютона можно сформулировать так: если мы на абсолютно ровной дороге толкнем тележку и представим, что можно пренебречь силами трения колес и сопротивления воздуха, то она будет катиться с одинаковой скоростью бесконечно долго.

Инерция – это способность тела сохранять скорость как по направлению, так и по величине, при отсутствии воздействий на тело. Первый закон Ньютона еще называют законом инерции.

До Ньютона закон инерции был сформулирован в менее четкой форме Галилео Галилеем. Инерцию ученый называл «неистребимо запечатленным движением». Закон инерции Галилея гласит: при отсутствии внешних сил тело либо покоится, либо движется равномерно. Огромная заслуга Ньютона в том, что он сумел объединить принцип относительности Галилея, собственные труды и работы других ученых в своих «Математических началах натуральной философии».

Понятно, что таких систем, где тележку толкнули, а она покатилась без действия внешних сил, на самом деле не бывает. На тела всегда действуют силы, причем скомпенсировать действие этих сил полностью практически невозможно.

Например, все на Земле находится в постоянном поле силы тяжести. Когда мы передвигаемся (не важно, ходим пешком, ездим на машине или велосипеде), нам нужно преодолевать множество сил: силу трения качения и силу трения скольжения, силу тяжести, силу Кориолиса.

что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть фото что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть картинку что означает действие сил скомпенсировано. Картинка про что означает действие сил скомпенсировано. Фото что означает действие сил скомпенсировано

Второй закон Ньютона

Помните пример про тележку? В этот момент мы приложили к ней силу! Интуитивно понятно, что тележка покатится и вскоре остановится. Это значит, ее скорость изменится.

В реальном мире скорость тела чаще всего изменяется, а не остается постоянной. Другими словами, тело движется с ускорением. Если скорость нарастает или убывает равномерно, то говорят, что движение равноускоренное.

Если рояль падает с крыши дома вниз, то он движется равноускоренно под действием постоянного ускорения свободного падения g. Причем любой дугой предмет, выброшенный из окна на нашей планете, будет двигаться с тем же ускорением свободного падения.

Второй закон Ньютона устанавливает связь между массой, ускорением и силой, действующей на тело. Приведем формулировку второго закона Ньютона:

Ускорение тела (материальной точки) в инерциальной системе отсчета прямо пропорционально приложенной к нему силе и обратно пропорционально массе.

что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть фото что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть картинку что означает действие сил скомпенсировано. Картинка про что означает действие сил скомпенсировано. Фото что означает действие сил скомпенсировано

что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть фото что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть картинку что означает действие сил скомпенсировано. Картинка про что означает действие сил скомпенсировано. Фото что означает действие сил скомпенсировано

Если на тело действует сразу несколько сил, то в данную формулу подставляется равнодействующая всех сил, то есть их векторная сумма.

Существует более универсальная формулировка данного закона, так называемый дифференциальный вид.

что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть фото что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть картинку что означает действие сил скомпенсировано. Картинка про что означает действие сил скомпенсировано. Фото что означает действие сил скомпенсировано

В любой бесконечно малый промежуток времени dt сила, действующая на тело, равна производной импульса тела по времени.

Третий закон Ньютона

В чем состоит третий закон Ньютона? Этот закон описывает взаимодействие тел.

3 закон Ньютона говорит нам о том, что на любое действие найдется противодействие. Причем, в прямом смысле:

Два тела воздействуют друг на друга с силами, противоположными по направлению, но равными по модулю.

Формула, выражающая третий закон Ньютона:

что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть фото что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть картинку что означает действие сил скомпенсировано. Картинка про что означает действие сил скомпенсировано. Фото что означает действие сил скомпенсировано

что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть фото что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть картинку что означает действие сил скомпенсировано. Картинка про что означает действие сил скомпенсировано. Фото что означает действие сил скомпенсировано

Пример задачи на законы Ньютона

Вот типичная задачка на применение законов Ньютона. В ее решении используются первый и второй законы Ньютона.

Десантник раскрыл парашют и опускается вниз с постоянной скоростью. Какова сила сопротивления воздуха? Масса десантника – 100 килограмм.

Решение:

Движение парашютиста – равномерное и прямолинейное, поэтому, по первому закону Ньютона, действие сил на него скомпенсировано.

На десантника действуют сила тяжести и сила сопротивления воздуха. Силы направлены в противоположные стороны.

По второму закону Ньютона, сила тяжести равна ускорению свободного падения, умноженному на массу десантника.

что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть фото что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть картинку что означает действие сил скомпенсировано. Картинка про что означает действие сил скомпенсировано. Фото что означает действие сил скомпенсировано

Ответ: Сила сопротивления воздуха равна силе тяжести по модулю и противоположна направлена.

Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

А вот еще одна физическая задачка на понимание действия третьего закона Ньютона.

Комар ударяется о лобовое стекло автомобиля. Сравните силы, действующие на автомобиль и комара.

Решение:

По третьему закону Ньютона, силы, с которыми тела действуют друг на друга, равны по модулю и противоположны по направлению. Сила, с которой комар действует на автомобиль, равна силе, с которой автомобиль действует на комара.

Другое дело, что действие этих сил на тела сильно отличаются вследствие различия масс и ускорений.

Исаак Ньютон: мифы и факты из жизни

На момент публикации своего основного труда Ньютону было 45 лет. За свою долгую жизнь ученый внес огромный вклад в науку, заложив фундамент современной физики и определив ее развитие на годы вперед.

Он занимался не только механикой, но и оптикой, химией и другими науками, неплохо рисовал и писал стихи. Неудивительно, что личность Ньютона окружена множеством легенд.

Ниже приведены некоторые факты и мифы из жизни И. Ньютона. Сразу уточним, что миф – это не достоверная информация. Однако мы допускаем, что мифы и легенды не появляются сами по себе и что-то из перечисленного вполне может оказаться правдой.

В самом конце предлагаем посмотреть видеоурок на тему «Законы Ньютона».

что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть фото что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть картинку что означает действие сил скомпенсировано. Картинка про что означает действие сил скомпенсировано. Фото что означает действие сил скомпенсировано

Иван Колобков, известный также как Джони. Маркетолог, аналитик и копирайтер компании Zaochnik. Подающий надежды молодой писатель. Питает любовь к физике, раритетным вещам и творчеству Ч. Буковски.

Источник

Что означает действие сил скомпенсировано

Физика

1.2.1. Инерциальные системы отсчета. Первый закон Ньютона. Принцип относительности Галилея

Первый закон Ньютона

Если на тело не действуют силы, то механическое состояние тела не изменяется: тело не движется (не изменяются координаты тела, тело находится в состоянии покоя) или движется с постоянной скоростью (не изменяется скорость, тело движется без ускорения).

Свободной материальной точкой называют материальную точку, которая не взаимодействует с другими телами. Если действие сил скомпенсировано, то точка – квазисвободная.

Движение свободной или квазисвободной частицы называется движением по инерции.

Закон инерции: всякая материальная точка (тело) сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока воздействие со стороны других тел не заставит её изменить это состояние.

Характер движения зависит от выбора системы отсчета. Одно и то же движение в разных системах отсчета выглядит по-разному.

Существуют такие системы отсчета, в которых свободная материальная точка движется равномерно и прямолинейно из любого начального положения в любом направлении.

Такие системы отсчета называются инерциальными системами отсчета (ИСО). Системы отсчета, в которых нарушается закон инерции, называются неинерциальными.

Если частица свободная, то она движется с постоянной скоростью или покоится относительно инерциальной системы отсчета. Кинематическое уравнение движения для свободной материальной точки можно записать как \(\vec r(t) = <\vec r_0>+ \vec vt\) ; \(\vec r(t)\) – радиус-вектор материальной точки.

Способность тел сохранять состояние покоя или равномерного прямолинейного движения называется инертностью. Мерой инертности тела является физическая величина, называемая массой тела.

Масса (тела) – физическая величина, являющаяся одной из характеристик материи, определяющая её инерциальные (инертная масса) свойства:

1. Величина инертной массы не зависит от величины и направления действия сил.

2. Масса аддитивна – масса системы тел равна сумме масс тел, входящих в систему.

Первый закон Ньютона – это закон инерции. Инерция – стремление тела сохранить состояние покоя или равномерного (прямолинейного) движения.

Первый закон Ньютона формулируется следующим образом: всякое тело находится в состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока воздействие со стороны других тел не заставит его изменить это состояние.

Характер движения зависит от выбора системы отсчета. Одно и то же движение в разных системах отсчета выглядит по-разному.

Рассмотрим пример. Пусть системой отсчета является прямолинейно и равномерно движущийся вагон. Покоящееся относительно вагона тело – это квазисвободное тело, оно сохраняет это состояние до тех пор, пока скорость вагона постоянна. Относительно Земли это тело движется с постоянной скоростью. Можно сказать, что Земля и движущийся с постоянной скоростью относительно Земли вагон – это две инерциальные системы отсчета. Движение тела относительно этих систем отсчета подчиняется первому закону Ньютона. Но если вагон начнет заворачивать, тормозить или ускорять ход, то появятся явные нарушения закона Ньютона: покоящееся до того тело придет в движение без явного воздействия на него со стороны других тел. Система отсчета, в которой выполняется первый закон Ньютона, называется инерциальной системой отсчета. Первый закон Ньютона утверждает существование инерциальных систем отсчета.

Инерциальных систем существует бесконечное множество. Любая система отсчета, движущаяся относительно некоторой инерциальной системы прямолинейно и равномерно, будет также инерциальной.

Опытным путем установлено, что за инерциальную систему отсчета с большой точностью можно принять систему отсчета, центр которой совмещён с Солнцем, а оси направлены на определённые звёзды. Эта система называется гелиоцентрической системой отсчёта.

Земля, строго говоря, не является инерциальной системой отсчёта (Земля вращается вокруг своей оси и вокруг Солнца). Однако в большинстве практических случаев заметить эту неинерциальность трудно. Поэтому систему отсчёта, связанную с Землёй, можно считать инерциальной.

Первый закон Ньютона отражает то, что в инерциальных системах отсчета:

пространство однородно и изотропно;

Однородность пространства означает, что все точки пространства эквивалентны.

Изотропностьпространства означает, что все направления эквивалентны (равноправны).

Однородность времени означает, что все моменты времени эквивалентны.

Источник

Первый закон Ньютона. Инерциальные системы. Формулировка.

Первый закон Ньютона говорит о том, что любое физическое тело находящиеся в покое, или движущиеся равномерно и прямолинейно, будет сохранять свое состояние покоя, или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока, на него не воздействует какое ни будь другое тело. Под состоянием покоя подразумевается, что на тело не воздействуют сторонние силы. Или действие сил скомпенсировано.

То есть представьте телефон, лежащий на столе. На него со стороны земли действует сила притяжения. Но со стороны стола действует сила реакции опоры. В итоге действие этих двух сил уравновешивает телефон таким образом, что он лежит неподвижно. Чтобы заставить двигаться телефон к нему нужно приложить стороннюю силу. Взять его рукой и переложить в карман.

Если с состоянием покоя все более ли менее понятно, то вот с состоянием равномерного прямолинейного движения не очень. Ньютон говорит, что если тело изначально двигалось прямо и с постоянной скоростью, то к нему нужно приложить силу чтобы изменить его направление или скорость. В общем случае остановить. На деле же где это видано, чтобы тело двигалось само по себе без действия сторонних сил. Любое тело рано или поздно останавливается.

Самолету для движения нужно топливо. При езде на велосипеде нужно постоянно крутить педали, санки по снегу тоже сами не едут. Так вот закон Ньютона действителен для инерциальных систем отсчета. Как Вы догадались, окружающий мир в общем случае таковой не является. По одной простой причине, на тела в окружающем мире воздействуют множество сторонних сил. Движению самолета препятствует сопротивление воздуха, велосипедисту мешает сила трения качения, а санкам сила трения скольжения.

Одним из примеров инерциальной системы может служить движение в космическом пространстве. Если придать телу скорость, то он будет двигаться беспрепятственно, пока его не остановят сторонние силы. Так как отсутствуют силы трения о воздух. И на него не действует сила притяжения земли. В то же время велосипед, санки и самолет тоже можно считать инерциальной системой при одном условии. Если они движутся прямолинейно. Сила трения будет скомпенсирована тягой турбины, мышечным усилием велосипедиста или человека тянущего сани.

Еще одной важной характеристикой инерциальной системы является инертность тела. Чтобы заставить двигаться предмет нужно приложить некоторое усилие. Если передвинуть телефон по столу достаточно легко, то вот стол вместе с телефоном уже сложнее. Вы скажете, во всем виновата сила трения. Так-то оно так, но к примеру если взять все того же велосипедиста. Чтобы набрать скорость от нуля скажем до 20 км/ч. По прямой дороге человеку на велосипеде придется затратить некоторые усилия. А теперь давайте на раму и на багажник посадим еще два человека. Ту же скорость набрать будет уже сложнее. Хотя площадь соприкосновения колес осталась прежней, соответственно и сила трения тоже.

Кстати остановится с пассажирами, велосипедисту будет тоже сложнее, чем самому. Если вы знаете, то фура с прицепом тормозит всегда именно прицепом. Иначе масса прицепа просто раздавит тягач во время торможения. И так мы выяснили, что сила инерции препятствует изменению скорости в инерциальной системе. Как ее увеличению, так и уменьшению. Соответственно способность тела препятствовать изменению скорости называется инертностью тела.

Источник

Инерция

что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть фото что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть картинку что означает действие сил скомпенсировано. Картинка про что означает действие сил скомпенсировано. Фото что означает действие сил скомпенсировано

Понятие инерция в формулировках Галилея и Ньютона

Галилео Галилей и Исаак Ньютон внесли свой вклад в развитие такого раздела физики, как механика. Неудивительно, что каждый из них предложил свою формулировку.

Галилео Галилей

Исаак Ньютон

Формулировка закона инерции

Когда тело движется по горизонтальной поверхности, не встречая никакого сопротивления движению, то его движение — равномерно, и продолжалось бы постоянно, если бы плоскость простиралась в пространстве без конца.

Всякое тело продолжает удерживаться в своем состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока и поскольку оно не принуждается приложенными силами изменить это состояние.

Инерция — это физическое явление, при котором тело сохраняет свою скорость постоянной или покоится, если на него не действуют другие тела.

Инерция – это физическое явление сохранения скорости тела постоянной, если на него не действуют другие тела или их действие скомпенсировано.

Варианты формулировки не противоречат друг другу и говорят по сути об одном и том же, просто разными словами — выбирайте ту, что вам нравится больше.

Сила: первый закон Ньютона

В повседневной жизни мы часто встречаем, как любое тело деформируется (меняет форму или размер), ускоряется или тормозит, падает. В общем, чего только с разными телами в реальной жизни не происходит. Причина любого действия или взаимодействия — сила.

Сила — это физическая векторная величина, которая воздействует на данное тело со стороны других тел. Она измеряется в Ньютонах (в честь Исаака Ньютона, разумеется).

Сила — величина векторная. Это значит, что, помимо модуля, у нее есть направление. От того, куда направлена сила, зависит результат.

Вот стоите вы на лонгборде: можете оттолкнуться вправо, а можете влево — в зависимости от того, в какую сторону оттолкнетесь, результат будет разный. В данном случае результат выражается в направлении движения.

Теперь зная, что такое сила, мы можем вернуться к ньютоновской формулировке закона инерции — он же, Его Величество, первый закон Ньютона:

Существуют такие системы отсчета, относительно которых тело сохраняет свою скорость постоянной, в том числе равной нулю, если действие на него других сил отсутствует или скомпенсировано.

Первый закон Ньютона

что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть фото что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть картинку что означает действие сил скомпенсировано. Картинка про что означает действие сил скомпенсировано. Фото что означает действие сил скомпенсировано

R — результирующая сила, сумма всех сил, действующих на тело [Н]

const — постоянная величина

В этом законе встречается такое словосочетание, как «система отсчета». Оно изучается в самом начале курса физики, но там это понятие читают в контексте «такие системы отсчета». Напрашивается вопрос: какие такие системы отсчета?

Системы отсчета: инерциальные и неинерциальные

Чтобы описать движение нам нужны три штуки:

В совокупности эти три опции образуют систему отсчета:

что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть фото что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть картинку что означает действие сил скомпенсировано. Картинка про что означает действие сил скомпенсировано. Фото что означает действие сил скомпенсировано

Инерциальная система отсчета — система отсчёта, в которой все тела движутся прямолинейно и равномерно, либо покоятся.

Неинерциальная система отсчета — система отсчёта, движущаяся с ускорением.

Рассмотрим разницу между этими системами отсчета на примере задачи.

Аэростат — летательный аппарат на картиночке ниже — движется равномерно и прямолинейно параллельно горизонтальной дороге, по которой равноускоренно движется автомобиль.

что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть фото что означает действие сил скомпенсировано. Смотреть картинку что означает действие сил скомпенсировано. Картинка про что означает действие сил скомпенсировано. Фото что означает действие сил скомпенсировано

Выберите правильное утверждение:

Решение:

Система отсчёта, связанная с землёй, инерциальна. Да, планета движется и вращается, но для всех процессов вблизи планеты этим можно пренебречь. Во всех задачах систему отсчета, связанную с землей можно считать инерциальной.

Поскольку система отсчёта, связанная с землёй инерциальна, любая другая система, которая движется относительно земли равномерно и прямолинейно или покоится — по первому закону Ньютона тоже инерциальна.

Движение аэростата удовлетворяет этому условию, так как оно равномерное и прямолинейное, а равноускоренное движение автомобиля — нет. Аэростат — инерциальная система отсчёта, а автомобиль — неинерциальная.

Ответ: 1.

Инерция покоя

На столе лежит лист бумаги. На него поставили стакан и резко выдернули лист бумаги из-под него. Стакан почти не двинулся.

То, что стакан остался в состоянии покоя, можно объяснить законом инерции, так как «скорость остается постоянной, в том числе равной нулю». В данном случае инерция покоя — это способность тела сохранять состояние полного механического покоя и «сопротивляться» любым внешним воздействиям. То есть та часть закона инерции, в котором скорость равна нулю.

Так, например, если выбивать пыль из ковра, то в ковер-самолет ваш любимый предмет интерьера не превратится — вместе с пылью не улетит.

Инерция движения

В случае с движением мы берем ту часть первого закона Ньютона, в которой скорость постоянна, но не равна нулю. Здесь мы откроем способность тела к движению, которое было вызвано силой, прекратившей своё действие на тело.

Вернемся к самому началу:

Велосипедист наезжает на камень и падает с велосипеда. Благодаря инерции скорость велосипедиста сохраняется, несмотря на то, что сам велосипед не едет дальше.

Наездник слетает с лошади, если та остановилась. Это тоже происходит из-за инерции — скорость наездника остается постоянной, при этом сама лошадь останавливается.

Мир не идеален

К сожалению, а может быть и к счастью, мы не живем в мире, в котором все тела движутся прямолинейно и равномерно. Из-за этого инерция в реальной жизни невозможна, потому что всегда есть трение, сопротивление воздуха и прочие, препятствующие движению, факторы.

Пуля, вылетевшая из ружья, продолжала бы двигаться, сохраняя свою скорость, если бы на неё не действовало другое тело — воздух. Поэтому скорость пули уменьшается.

Велосипедист, перестав работать педалями, смог бы сохранить скорость своего движения, если бы на велосипед не действовало трение. Поэтому, если педали не крутить — скорость велосипедиста уменьшается, и он останавливается.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *