Динамика: законы Ньютона

Законы Ньютона являются основой классической механики и описывают взаимодействие тел между собой.

Касательное трениеПервый закон НьютонаПример 2:, также известный как закон инерции, гласит: тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока на него не подействует внешняя сила.

$$\vec{F} = m \vec{a}$$

Здесь $\vec{F}$ — суммарная сила, действующая на тело, $m$ — масса тела, $\vec{a}$ — ускорение тела.

Третий закон НьютонаВторой закон НьютонаПервый закон Ньютона: изменение импульса тела пропорционально приложенной силе и происходит в направлении действия силы.

$$F = ma$$

где $F$ — результирующая сила, $m$ — масса тела, $a$ — его ускорение.

Второй закон НьютонаТретий закон НьютонаСухое трение утверждает, что каждое действие вызывает равное и противоположное противодействие. Формулируется так: при взаимодействии двух тел каждая из них испытывает силу равной величины, но противоположного направления.

$$\vec{F}_{12} = -\vec{F}_{21}$$

Решение: поскольку человек находится в покое, сумма сил равна нулю. Значит, показания весов будут соответствовать массе человека, умноженной на ускорение свободного падения ($g \approx 9{,}8 \, м/с^2$).

$$F_{весов} = mg = 70 \times 9{,}8 = 686 \, Н$$

Здесь используется второй закон Ньютона, где ускорение определяется через изменение скорости во времени.

$$a = \frac{\Delta v}{\Delta t} = \frac{0 - 20}{10} = -2 \, м/с^2$$

$$F = ma = 1500 \times (-2) = -3000 \, Н$$

При движении тела по поверхности возникает сила трения, которая препятствует движению. Различают две основные разновидности силы трения:

Формула сухого трения:

$$F_{\text{тр}} = \mu N$$

где $\mu$ — коэффициент трения, $N$ — нормальная сила, прижимающая тела друг к другу.

Свободное падение — это движение тела под действием только силы тяжести. Ускорение свободного падения обозначается буквой $g$. Для малых высот можно считать $g$ постоянным.

$$h = \frac{g t^2}{2}$$

законыНьютоназаконыГуказаконсохраненияэнергии

Выбери верный ответ:

неверный1

неверный2

верный