Newton törvénye általában. Newton első törvénye

A három törvény közül az elsőként. Ezért ezt a törvényt úgy hívják Newton első törvénye.

Első törvény mechanika, vagy tehetetlenségi törvény Newton a következőképpen fogalmazta meg:

Bármely test nyugalmi állapotban vagy egyenletes egyenes vonalú mozgásban van mindaddig, amíg az alkalmazott erők hatására meg nem változtatja ezt az állapotot.

Bármely test környezetében, legyen az nyugalmi vagy mozgó, vannak más testek, amelyek egy része vagy mindegyike valamilyen módon hat a testre, befolyásolja mozgásának állapotát. A környező testek hatásának kiderítéséhez minden egyes esetet meg kell vizsgálni.

Tekintsünk egy nyugalmi testet, amelynek nincs gyorsulása, és a sebesség állandó és egyenlő nullával. Tegyük fel, hogy egy gumizsinórra felfüggesztett labda lesz. A földhöz képest nyugalomban van. A labda körül sokféle test található: a zsinór, amelyen lóg, sok tárgy a szobában és más helyiségekben, és természetesen a Föld. Azonban ezeknek a testeknek a labdára gyakorolt ​​​​hatása nem ugyanaz. Ha például eltávolítják a bútorokat a helyiségből, az nem lesz hatással a labdára. De ha elvágja a zsinórt, a labda a Föld hatása alatt gyorsulással kezd leesni. De amíg a zsinórt el nem vágták, a labda nyugalomban volt. Ez az egyszerű kísérlet azt mutatja, hogy a labdát körülvevő testek közül csak kettő érinti észrevehetően: a gumizsinór és a Föld. Együttes hatásuk biztosítja a labda nyugalmi állapotát. Elég volt eltávolítani az egyik testet - a vezetéket, és a nyugalmi állapot megszakadt. Ha lehetséges lenne eltávolítani a Földet, az a labda békéjét is megzavarná: az ellenkező irányba indulna el.

Innen arra a következtetésre jutunk, hogy két test - a zsinór és a Föld - labdáján végzett cselekvések kompenzálják (kiegyensúlyozzák) egymást. Amikor azt mondják, hogy két vagy több test cselekvése kompenzálja egymást, ez azt jelenti, hogy közös cselekvésük eredménye ugyanaz, mintha ezek a testek egyáltalán nem léteznének.

A vizsgált példa, valamint más hasonló példák lehetővé teszik, hogy a következő következtetést vonjuk le: ha a testek cselekvései kompenzálják egymást, akkor ezeknek a testeknek a hatása alatt álló test nyugalomban van.

Így az egyikhez érkeztünk a mechanika alaptörvényei, ami az úgynevezett Newton első törvénye:

Léteznek olyan vonatkoztatási rendszerek, amelyekhez képest a mozgó testek sebességét állandóan tartják, ha más testek nem érintik őket, vagy más testek hatását kompenzálják.

Azonban, mint az idő múlásával kiderült, Newton első törvénye csak ben teljesül inerciális vonatkoztatási rendszerek. Ezért a modern eszmék szempontjából Newton törvénye a következőképpen fogalmazódik meg:

Azokat a vonatkoztatási rendszereket, amelyekhez képest egy szabad test a külső hatások kompenzálásakor egyenletesen és egyenesen mozog, inerciális vonatkoztatási rendszereknek nevezzük..

szabad test ebben az esetben olyan testet nevezünk, amelyre más testek nem hatnak.

Nem szabad elfelejteni, hogy Newton első törvénye azokkal a testekkel foglalkozik, amelyek anyagi pontként ábrázolhatók.

Isaac Newton (1642-1727) 1687-ben gyűjtötte össze és publikálta a klasszikus mechanika alaptörvényeit. Három híres törvényt foglaltak bele a műbe, amely a "Természetfilozófia matematikai alapelvei" nevet kapta.

Hosszú ideig ezt a világot mély sötétség borította
Legyen világosság, és akkor megjelent Newton.

(18. századi epigramma)

De a Sátán nem várt sokáig a bosszúra -
Einstein jött, és minden olyan volt, mint régen.

(XX. századi epigramma)

Hogy mi történt, amikor Einstein eljött, olvassa el egy külön cikkben a relativisztikus dinamikáról. Addig is megfogalmazásokat és példákat adunk a problémák megoldására az egyes Newton-törvényekhez.

Newton első törvénye

Newton első törvénye kimondja:

Léteznek olyan, inerciális vonatkoztatási rendszerek, amelyekben a testek egyenletesen és egyenesen mozognak, ha nem hatnak rájuk erők, vagy más erők hatását kiegyenlítik.

Egyszerűen fogalmazva, Newton első törvényének lényege a következőképpen fogalmazható meg: ha egy szekeret tolunk egy abszolút sík úton, és elképzeljük, hogy figyelmen kívül hagyhatjuk a kerekek súrlódási erőit és a légellenállást, akkor az a végtelenségig ugyanazzal a sebességgel fog gurulni. .

Tehetetlenség- ez a test azon képessége, hogy a testre gyakorolt ​​hatások hiányában a sebességet irányban és nagyságban egyaránt fenntartsa. Newton első törvényét tehetetlenségi törvénynek is nevezik.

Newton előtt a tehetetlenség törvényét Galileo Galilei kevésbé világos formában fogalmazta meg. A tudós a tehetetlenséget "elpusztíthatatlanul bevésett mozgásnak" nevezte. Galilei tehetetlenségi törvénye kimondja, hogy külső erők hiányában a test vagy nyugalomban van, vagy egyenletesen mozog. Newton nagy érdeme, hogy a "Természetfilozófia matematikai alapelvei"-ben egyesíteni tudta Galilei relativitáselvét, saját műveit és más tudósok munkáit.

Nyilvánvaló, hogy ilyen rendszerek, ahol a kocsit tolták, és külső erők hatása nélkül gurították, valójában nem léteznek. Az erők mindig a testekre hatnak, és ezeknek az erőknek a hatását szinte lehetetlen teljesen kompenzálni.

Például a Földön minden állandó gravitációs mezőben van. Mozgás közben (akár gyalogolunk, akár autóval, akár kerékpárral járunk), sok erőt kell legyőznünk: gördülési és csúszósúrlódást, gravitációt, Coriolis-erőt.

Newton második törvénye

Emlékszel a kosár példájára? Ezen a ponton kötődtünk hozzá Kényszerítés! Intuitív módon egyértelmű, hogy a kocsi gurul, és hamarosan megáll. Ez azt jelenti, hogy a sebessége megváltozik.

A való világban a test sebessége leggyakrabban változik, mintsem állandó marad. Más szóval, a test gyorsulással mozog. Ha a sebesség egyenletesen növekszik vagy csökken, akkor a mozgást egyenletesen gyorsítottnak mondjuk.

Ha a zongora leesik a ház tetejéről, akkor egyenletes gyorsulással mozog a szabadesés állandó gyorsulásának hatására g. Sőt, bolygónkon egy ablakon kidobott tárgy bármely íve ugyanolyan szabadesési gyorsulással fog mozogni.

Newton második törvénye összefüggést teremt a tömeg, a gyorsulás és a testre ható erő között. Íme Newton második törvényének megfogalmazása:

Egy test (anyagpont) gyorsulása a tehetetlenségi vonatkoztatási rendszerben egyenesen arányos a rá kifejtett erővel és fordítottan arányos a tömegével.


Ha egyszerre több erő hat a testre, akkor ebbe a képletbe behelyettesítjük az összes erő eredőjét, azaz vektorösszegét.

Ebben a megfogalmazásban Newton második törvénye csak a fénysebességnél jóval kisebb sebességű mozgásra alkalmazható.

Ennek a törvénynek van egy univerzálisabb megfogalmazása, az úgynevezett differenciális forma.

Bármilyen végtelenül rövid ideig dt a testre ható erő egyenlő a test lendületének időbeli deriváltjával.

Mi Newton harmadik törvénye? Ez a törvény a testek kölcsönhatását írja le.

Newton 3. törvénye azt mondja, hogy minden cselekvéshez van egy reakció. És szó szerint:

Két test ellentétes irányú, de egyenlő nagyságú erőkkel hat egymásra.

Newton harmadik törvényét kifejező képlet:

Más szavakkal, Newton harmadik törvénye a cselekvés és a reakció törvénye.


Példa a Newton-törvényekre vonatkozó feladatra

Itt van egy tipikus probléma a Newton-törvények alkalmazásával kapcsolatban. Megoldása Newton első és második törvényét használja.

Az ejtőernyős kinyitotta az ejtőernyőjét, és állandó sebességgel ereszkedett le. Mekkora a légellenállás ereje? Az ejtőernyős tömege 100 kilogramm.

Megoldás:

Az ejtőernyős mozgása egységes és egyenes vonalú, ezért szerint Newton első törvénye, a rá ható erők hatását kompenzálja.

A gravitációs erő és a légellenállás ereje hat az ejtőernyősre. Az erők ellentétes irányúak.

Newton második törvénye szerint, a gravitációs erő egyenlő a szabadesés gyorsulásával, szorozva az ejtőernyős tömegével.

Válasz: A légellenállás ereje abszolút értékben egyenlő a gravitációs erővel, és ellentétes irányú.

Apropó! Olvasóink most 10% kedvezményt kapnak

És itt van egy másik fizikai probléma Newton harmadik törvényének működésének megértéséhez.

A szúnyog egy autó szélvédőjét üti. Hasonlítsa össze az autóra és a szúnyogra ható erőket.

Megoldás:

Newton harmadik törvénye szerint azok az erők, amelyekkel a testek egymásra hatnak, abszolút értékűek és ellentétes irányúak. Az az erő, amellyel a szúnyog az autóra hat, egyenlő azzal az erővel, amellyel az autó a szúnyogra hat.

A másik dolog az, hogy ezeknek az erőknek a testekre gyakorolt ​​hatása nagyban különbözik a tömegek és a gyorsulások különbségei miatt.

Isaac Newton: mítoszok és tények az életből

Fő művének megjelenésekor Newton 45 éves volt. Hosszú élete során a tudós óriási mértékben járult hozzá a tudományhoz, megalapozta a modern fizikát, és meghatározta annak fejlődését az elkövetkező években.

Nemcsak mechanikával, hanem optikával, kémiával és más tudományokkal is foglalkozott, jól rajzolt, verseket írt. Nem meglepő, hogy Newton személyiségét számos legenda övezi.

Az alábbiakban néhány tényt és mítoszt mutatunk be I. Newton életéből. Azonnal tisztázzuk, hogy a mítosz nem megbízható információ. Azonban elismerjük, hogy a mítoszok és legendák nem jelennek meg önmagukban, és a fentiek közül néhány igaznak bizonyulhat.

  • Tény. Isaac Newton nagyon szerény és félénk ember volt. Felfedezéseinek köszönhetően megörökítette magát, de ő maga soha nem törekedett a hírnévre, sőt igyekezett elkerülni azt.
  • Mítosz. Van egy legenda, amely szerint Newtonnak akkor virradt, amikor egy alma esett rá a kertben. Ez volt a pestisjárvány ideje (1665-1667), és a tudós kénytelen volt elhagyni Cambridge-et, ahol folyamatosan dolgozott. Nem tudni biztosan, hogy az alma leesése valóban ennyire végzetes esemény volt-e a tudomány számára, mivel ennek első említése csak a tudós halála utáni életrajzában jelenik meg, és a különböző életrajzírók adatai eltérnek.
  • Tény. Newton Cambridge-ben tanult, majd keményen dolgozott. Szolgálat közben heti több órában órákat kellett vezetnie a diákokkal. A tudós elismert érdemei ellenére Newton óráit rosszul látogatták. Előfordult, hogy az előadásaira egyáltalán nem jött el senki. Valószínűleg ez annak a ténynek köszönhető, hogy a tudós teljesen elmerült a saját kutatásában.
  • Mítosz. 1689-ben Newtont a cambridge-i parlament tagjává választották. A legenda szerint a több mint egy éves parlamenti ülés alatt az örökké felszívódott tudós csak egyszer vette át a szót. Kérte, hogy zárják be az ablakot, mert huzat van.
  • Tény. Nem tudni, hogyan alakult volna a tudós és az egész modern tudomány sorsa, ha engedelmeskedik anyjának, és elkezdett volna házimunkát végezni a családi gazdaságban. Az ifjú Isaac csak a tanárok és nagybátyja rábeszélésének köszönhetően ment tovább tanulni ahelyett, hogy céklát ültetett, trágyát szórt a földekre, és esténként a helyi kocsmákban ivott.

Kedves barátaim, ne feledjétek - minden probléma megoldható! Ha problémái vannak egy fizikai probléma megoldásával, nézze meg az alapvető fizikai képleteket. Talán a válasz a szeme előtt van, és csak mérlegelnie kell. Nos, ha egyáltalán nincs idő önálló tanulásra, szakosított diákszolgálat mindig az Ön szolgálatában áll!

A legvégén javasoljuk, hogy nézzen meg egy oktatóvideót a "Newton törvényei" témában.

Ez a cikk megvitatja, hogyan kell helyesen értelmezni Newton törvényeit. Isaac Newton első, második és harmadik törvényének teljes megértéséhez példákat adunk alkalmazásukra és a problémamegoldásra.

Newton három törvényen keresztül nagymértékben hozzájárult a klasszikus mechanika alapjaihoz. Még 1967-ben írt egy művet: A természetfilozófia matematikai alapelvei. A kéziratban nemcsak saját, hanem más tanult elmék összes tudását leírta. A fizikusok Isaac Newtont tartják e tudomány alapítójának. Newton első, második és harmadik törvénye különösen népszerű, ezért ezekről még lesz szó.

Newton törvényei: első törvény

Hogyan értelmezhető Newton első törvénye?

FONTOS: Newton első, második és harmadik törvényét ne csak megfogalmazni, hanem a gyakorlatban is könnyedén átültetni. És akkor képes leszel összetett problémákat megoldani.

NÁL NÉL első törvény beszélni valamiről referenciarendszerek, amelyek elnevezést kapnak inerciális. Ezekben a rendszerekben a testek egyenes vonalban, egyenletesen (azaz azonos sebességgel, egyenes vonalban) mozognak, abban az esetben, ha más erők nem érik őket, vagy hatásukat kiegyenlítik.

A szabály megértésének megkönnyítése érdekében átfogalmazhatja. Pontosabb egy ilyen példát hozni: ha egy tárgyat kerekeken veszünk és megtoljuk, akkor a termék szinte végtelenségig megy, abban az esetben, ha nem befolyásolja a súrlódási erő, a légtömegek ellenállási ereje és az út sima lesz. Hol van a fogalma tehetetlenség, az objektum azon képességét jelenti, hogy nem változtatja meg a sebességét sem irányban, sem nagyságrendben. A Newton-törvény első értelmezését még a fizikában is inerciálisnak tekintik.

Mielőtt Isaac Newton felfedezte volna a szabályt, Galileo Galilei a tehetetlenséget is tanulmányozta, és szerinte a törvény a következő volt: ha egy tárgyra nincsenek erők, akkor az vagy nem, vagy egyenletesen mozog. Newton pontosabban tudta megmagyarázni a test és a rá ható erők relativitási elvét.

Természetesen a Földön nincsenek olyan rendszerek, amelyekben ez a szabály működhetne. Amikor egy tárgy tolható, és egyenletesen, egyenes vonalban, megállás nélkül fog mozogni. Mindenesetre különböző erők hatnak a testre, a tárgyra gyakorolt ​​hatásukat nem lehet kompenzálni. Már a Föld egyetlen gravitációs ereje is befolyást gyakorol bármely test vagy tárgy mozgására. Emellett ott van a súrlódási erő, a csúszás, a Coriolis stb.

Newton törvényei: második törvény

A múlt században felfedezett Newton törvényei együttesen lehetővé teszik a tudósok számára, hogy megfigyeljenek különféle folyamatokat, amelyek az Univerzumban új technológiai struktúrák, gépek létrehozása miatt következnek be.



Newton második törvénye

Ahhoz, hogy megtudja, mi a mozgás oka, nézze meg Newton második törvényét. Itt megtalálod a magyarázatot. Neki köszönhetően különféle problémákat oldhat meg a témában - a mechanika. Ha megérted a lényegét, használhatod az életben.

Kezdetben a következőképpen fogalmazták meg - a lendület változása (a mozgás mennyisége) egyenlő a testet elmozdító erővel, osztva az időváltozóval. Ezenkívül egy tárgy mozgása egybeesik az erő irányával.

Az egyértelműség kedvéért ez a következőképpen van leírva:

F = ∆p/∆t

A Δ szimbólum a különbség, ún differenciális, p a lendület (vagy sebesség), és t az idő.



A szabályok szerint:

  • Δp = m v

Ennek alapján:

  • F = m ∆v/∆p,és az értéke: ∆v/∆p = a

Most a képlet így néz ki: F = m a; ebből az egyenlőségből meg lehet találni

  • a = F/m

Newton második törvénye a következőképpen értelmezhető:

Egy mozgó tárgy gyorsulása egyenlő azzal a hányadossal, amelyet az erőnek a test vagy tárgy tömegével való osztásával kapunk. Ennek megfelelően minél erősebb erő hat a tárgyra, annál nagyobb a gyorsulása, és ha nagyobb a test tömege, akkor a tárgy gyorsulása is kisebb. Ezt az állítást tekintik a mechanika alaptörvényének.



Képlet – Newton törvénye

F- a képletben az összes összegét (geometriai) jelöli erők vagy eredő.

eredő erő a mennyiségek összege (vektor). Ezenkívül ezeket az értékeket a paralelogramma vagy a háromszög szabályai szerint kell hozzáadni. Ideális, ha ismerjük a tárgyra ható erők digitális értékeit és az erővektorok közötti szöget, hogy választ kapjunk.

Ez a szabály tehetetlenségi és nem inerciális rendszerekre is alkalmazható. Tetszőleges tárgyakra, anyagi testekre működik. Hogy érthetőbb legyen, ha a rendszer nem tehetetlen, akkor olyan erőket is használnak, mint: centrifugális, Coriolis erő, a matematikában így írják:

ma = F + Fi, ahol fi- tehetetlenségi erő.

Hogyan alkalmazzák Newton törvényét?

Tehát egy példa: képzeld el, hogy az autó terepen haladt és elakadt. Egy másik autó érkezett a sofőr segítségére, a második kocsi vezetője pedig egy kábellel próbálja meghúzni az autót. Newton képlete az első járműhöz így nézne ki:

ma \u003d F nat.thread + Fthrust - Ffriction

Tegyük fel, hogy az összes erő geometriai ereje egyenlő 0-val. Ekkor az autó vagy egyenletesen fog haladni, vagy megáll.

Példák problémamegoldásra:

  • A hengerre egy kötelet dobtak. A görgő egyik oldalán kötélen teher, másik oldalán mászó lóg, a teher és a személy tömege azonos. Mi lesz a kötéllel és a hengerrel, amikor a hegymászó felmászik rajta? A görgő súrlódó ereje, magának a kötélnek a tömege elhanyagolható.

A probléma megoldása

Newton második törvénye szerint a képlet matematikailag a következőképpen írható fel:

  • ma1 = Fnat.szál1 - mgma1 = Fnat.szál1 - mg- ez a hegymászó második törvénye
  • ma2 = Fnat.szál2 - mgma2 = Fnat.szál2 - mg- tehát matematikailag értelmezhető a Newton törvény egy terhelésre
  • Feltétel szerint: Fnat.szál1 = Fnat.szál2
  • Innen: ma1 = ma2

Ha az egyenlőtlenség jobb és bal részét elosztjuk m-rel, akkor kiderül, hogy mind a felfüggesztett teher, mind a felszálló személy gyorsulása egyenértékű.

Newton törvényei: a harmadik törvény

Newton harmadik törvénye a következőképpen fogalmazódik meg: a testek hajlamosak azonos erőkkel kölcsönhatásba lépni egymással, ezek az erők ugyanabba a vonalba irányulnak, de különböző irányok. A matematikában ez így nézhet ki:

Fn = - Fn1



Isaac Newton harmadik törvénye

Példa a cselekvésére

Ennek alaposabb tanulmányozásához vegyünk egy példát. Képzeljünk el egy antik ágyút, amely nagy ágyúgolyókat lő. Tehát - a mag, amely egy félelmetes fegyvert lök ki, ugyanolyan erővel hat rá, mint ahogy kinyomja.

Fya \u003d - Fp

Ezért a fegyver elsütéskor visszagurul. De az ágyúgolyó messzire repül, és az ágyú egy kicsit az ellenkező irányba fog elmozdulni, ez azért van, mert az ágyúnak és az ágyúgolyónak más a tömege. Ugyanez történik, ha bármilyen tárgy a Földre esik. De lehetetlen észrevenni a Föld reakcióit, mert minden leeső tárgy tömege milliószor kisebb, mint bolygónk.

Íme egy másik példa a klasszikus mechanika harmadik szabályára: vegyük figyelembe a különböző bolygók vonzerejét. A Hold a bolygónk körül kering. Ez a Földhöz való vonzódással történik. De a Hold is vonzza a Földet – Isaac Newton harmadik törvénye szerint. A kerek bolygók tömege azonban eltérő. Ezért a Hold nem képes magához vonzani a nagy Föld bolygót, de a tengerekben, óceánokban dagályokat és apályt okozhat.

Egy feladat

  • A rovar nekiütközik az autó üvegének. Milyen erők keletkeznek, és hogyan hatnak a rovarra és az autóra?

A probléma megoldása:

Newton harmadik törvénye szerint a testek vagy tárgyak, ha egymásnak vannak kitéve, egyenlő modulusú, de ellentétes irányú erővel bírnak. Ezen kijelentés alapján a következő megoldást kapjuk erre a problémára: a rovar ugyanolyan erővel hat az autóra, mint ahogy az autó rá. De az erők működése némileg eltér, mivel az autó és a rovar tömege és gyorsulása különbözik.

Videó: Newton első, második és harmadik törvénye

« Fizika – 10. évfolyam

Milyen jelenséget nevezünk tehetetlenségnek?
Mi az a referenciarendszer?

A tehetetlenség törvénye a mozgás legegyszerűbb esetére vonatkozik - egy test mozgására, amely nem lép kölcsönhatásba más testekkel, azaz egy szabad test mozgására.

Lehetetlen válaszolni arra a kérdésre, hogy hogyan mozognak a szabad testek anélkül, hogy a tapasztalatra hivatkoznánk. Lehetetlen azonban egyetlen kísérletet felállítani, amely tiszta formájában megmutatná, hogyan mozog egy test, amely nem lép kölcsönhatásba semmivel, mivel ilyen testek nincsenek. Hogyan legyen?

Csak egy kiút van. Olyan körülmények közé kell hozni a testet, amelyek mellett a külső kölcsönhatások hatása egyre kisebbé válik, és figyelni kell, hogy ez mire vezet. Lehetőség van például egy sima kő mozgásának megfigyelésére vízszintes felületen, miután bizonyos sebességet adtak neki. (A kőnek a földhöz való vonzódását annak a felületnek a hatása kompenzálja, amelyen nyugszik, sebességét csak a súrlódás befolyásolja.) Könnyen megállapítható azonban, hogy minél simább a felszín, annál lassabban csökken a kő sebessége. Sima jégen a kő nagyon hosszú ideig csúszik, anélkül, hogy észrevehetően változna a sebesség. Ilyen megfigyelések alapján arra a következtetésre juthatunk, hogy ha a felület tökéletesen sima lenne, akkor légellenállás hiányában (vákuumban) a kő egyáltalán nem változtatna sebességén. Galilei volt az első, aki erre a következtetésre jutott.


Newton első törvénye:

Léteznek inerciálisnak nevezett vonatkoztatási rendszerek, amelyekhez képest a test egyenes vonalban és egyenletesen mozog, ha más test nem hat rá.


Az első törvényt, vagy ahogyan gyakran nevezik a tehetetlenség törvényét, valójában Galilei fedezte fel, de Isaac Newton szigorúan megfogalmazta, és a mechanika alaptörvényei közé sorolta.

Ez a törvény egyrészt tartalmazza meghatározás inerciális referenciarendszer. Másrészt tartalmaz nyilatkozat(ami kísérletileg különböző pontossággal igazolható), hogy a valóságban léteznek inerciális vonatkoztatási rendszerek.


Inerciális és nem inerciális vonatkoztatási rendszerek


Eddig a vonatkoztatási rendszert a Földhöz társítottuk, azaz a Földhöz viszonyított mozgást vettük figyelembe. A Földhöz tartozó referenciakeretben egy test gyorsulását csak a rajta lévő más testek hatása határozza meg. A Földhöz tartozó vonatkoztatási rendszer inerciális.

Az első törvény megfogalmazásából az következik, hogy ha van egy tehetetlenségi vonatkoztatási rendszer, akkor minden más, ehhez képest egyenesen és egyenletesen mozgó is inercia.

Az inerciális referenciakeretek mellett azonban vannak olyanok is, amelyekben a testnek van gyorsulása akkor is, ha más testek nem hatnak rá.

Példaként tekintsük a buszhoz társított referenciakeretet. A busz egyenletes mozgása esetén az utas nem kapaszkodhat a kapaszkodóba, a busz oldaláról érkező akciót a Földdel való kölcsönhatás kompenzálja. A busz éles fékezésével a folyosón álló utasok előre esnek, gyorsulást kapva a busz falaihoz képest (2.6. ábra). Ezt a gyorsulást azonban nem a Föld vagy az autóbusz által közvetlenül az utasokat érő újabb hatások okozzák. A Földhöz viszonyítva az utasok állandó sebességet tartanak, de a busz gyorsulással kezd mozogni, és ehhez képest az utasok is gyorsulnak. A gyorsulás abból adódik, hogy mozgásukat a gyorsulással mozgó referenciatesthez (buszhoz) viszonyítva tekintjük.


Tekintsünk egy ingát egy forgó korongon (2.7. ábra). Az inga menete elhajlik a függőlegestől, bár maga mozdulatlan a koronghoz képest. A szál feszességét a Föld felé ható gravitációs erő nem tudja kompenzálni. Ezért az inga elhajlása nem magyarázható csak a testekkel való kölcsönhatásával.

Nézzünk még egy ingát egy mozdulatlan autóban. Az inga menete függőleges (2.8. ábra, a). A labda kölcsönhatásba lép a cérnával és a Földdel, a szál feszítőereje megegyezik a gravitációs erővel. Az autóban ülő és a peronon álló szemszögéből a labda egyensúlyban van, amiatt, hogy a rá ható erők összege nulla.

Amint az autó gyorsulni kezd, az inga menete eltér (a tehetetlenség hatására a golyó nyugalmi állapotot tart fenn). A platformon álló személy szempontjából a labda gyorsulásának meg kell egyeznie az autó gyorsulásával, mivel a cérna nem szakad el, és a labda együtt mozog az autóval. A labda továbbra is ugyanazokkal a testekkel lép kölcsönhatásba, ennek a kölcsönhatásnak az erőinek összegének nullától eltérőnek kell lennie, és meg kell határoznia a labda gyorsulását.

Az autóban ülő utas szemszögéből a labda mozdulatlan, ezért a golyóra ható erők összegének nullának kell lennie, de a golyóra ugyanazok az erők hatnak - a menet feszültsége és a erő Fig. 2,8 gravitáció. Ez azt jelenti, hogy a labdára (2.8. ábra, b) befelé ható erővel kell hatni, amelyet az a tény határoz meg, hogy az autóhoz tartozó vonatkoztatási rendszer nem tehetetlen. Ezt az erőt tehetetlenségi erőnek nevezzük (lásd 2.8. ábra, b).

A nem inerciális vonatkoztatási rendszerekben nem teljesül a mechanika azon alapállása, hogy egy test gyorsulását más testek ráhatása okozza.

Olyan vonatkoztatási kereteket hívunk meg, amelyekben Newton első törvénye nem áll fenn nem inerciális.

1. Meghatározás

Newton harmadik törvényeígy szól: Két test egymás közötti kölcsönhatása egyenlő és ellentétes irányú.

Newton harmadik törvényének lényege: minden cselekvéshez van egy reakció.

A különbség Newton 1. és 2. törvényének 3. törvénye között. Newton első és második törvényében csak egy testet vesznek figyelembe. A 3. törvényben két test kölcsönhatását tekintjük abszolút értékben azonos és ellentétes irányú erőkkel. Ezeket az erőket interakciós erőknek nevezzük. Ugyanazon egyenes vonal mentén irányulnak, és különböző testekhez vannak rögzítve.

2. Newton harmadik törvényének képlete

Tapasztalatból:

  1. |a_1m_1|=|a_2m_2|
  2. A kölcsönható testek gyorsulásai egy egyenes mentén ellentétes irányban irányulnak.

\overrightarrow(a)_1m_1=-\overrightarrow(a)_2m_2 vagy F1=-F2

  • F1 az az erő, amellyel az első test a másodikra ​​hat,
  • F2- az erő, amellyel a második test hat az elsőre.

Példák: Az univerzumban minden test kölcsönhatásba lép egymással, ha az egyik test húzza a másikat. Vagy két test taszítja, hogy engedelmeskedjen ennek a törvénynek.

Részvény