Законы Ньютона. Силы в природе. Закон всемирного тяготения. Сила трения. Сила тяжести. Вес, невесомость

В динамике рассматриваются взаимодействия тел, являющиеся причиной изменения движения этих тел, т.е изменения их скоростей.
Изменение скорости тела (т.е ускорение) всегда вызывается воздействием на него каких либо других тел.
Скорость тела НИКОГДА не меняется, если на него ничто не действует.
Если действий со стороны других тел на данное нет, то ускорение тела равно нулю, т.е тело будет покоиться или двигаться с постоянной скоростью.

Инерциальная система отсчета – система отсчета, связанная с Землёй, ускорение тела в которой определяется только действием на него других тел.
В дальнейшем движение тел мы будем рассматривать только в инерциальных системах отсчета.

Первый закон Ньютона:
Существуют системы отсчета, называемые инерциальными, относительно которых тело движется прямолинейно и равномерно, если на него не действуют другие тела, действие этих тел скомпенсировано или сохраняет состояние покоя.

Сила — векторная физическая величина, являющаяся мерой интенсивности воздействия на данное тело других тел, а также полей (измеряется в Ньютонах).
Два утверждения механики:
Ускорения тел вызываются силами.
Силы обусловлены действиями на данное тело других тел
Понятие силы относится к двум телам. Сила имеет направление.
Две силы независимо от их природы считаются равными и противоположно направленными, если их одновременное действие на тело не меняет его скорости (т.е не сообщает телу ускорение)

Масса – основная динамическая характеристика тела, количественная мера его инертности (т.е способности тела приобретать определенное ускорение под действием силы).
Чем больше масса тела, тем больше его инертность, тем сложнее вывести тело из первоначального состояния, т.е заставить двигаться, или, наоборот, остановить его движение.

Силы взаимодействия двух тел – силы одной физической природы, время их действия одинаково, но приложены к разным телам, следовательно действие первого тела на второе скомпенсировано действием второго тела на первое.

Взаимодействие – это воздействие тел или частиц друг на друга, приводящее к изменению их движения.

Закон всемирного тяготения: тела притягиваются друг к другу с силой, модуль которой пропорционален произведению их масс и обратно пропорционален квадрату расстояния между ними. Сила направлена вдоль прямой, соединяющей центры тел.

Опыт Кавендиша

Границы применимости:
1. Закон всемирного тяготения применим для тел, размеры которых несущественны по сравнению с расстоянием между ними. Такие тела мы называем материальными точками.
2. Тела должны обладать сферической симметрией.

h
R

Электромагнитное взаимодействие
Причиной изменения движения тел является сила.
Разнообразие сил есть результат взаимодействия атомов друг с другом. Поскольку атомы взаимодействуют через электростатическое поле электронных оболочек, то, все эти силы — различные проявления электромагнитного взаимодействия.

Невесомость - состояние, при котором сила взаимодействия тела с опорой (вес тела), возникающая в связи с гравитационным притяжением, действием других массовых сил, в частности силы инерции, возникающей при ускоренном движении тела, отсутствует.

Сила упругости - сила, возникающая в теле при его деформации и стремящаяся вернуть тело в исходное положение.
Упругой называется деформация, при которой тело восстанавливает свои первоначальные размеры и форму, как только прекращается действие силы, вызвавшей эту деформацию.

Силу трения, действующую между двумя телами, неподвижными относительно друг друга, называют силой трения покоя.