Презентация - "Презентация по Физике на тему "Динамика. Законы Ньютона""

Динамика

Динамика
Динамика – раздел механики, который изучает взаимодействие тел, причины возникновения движения и тип возникающего движения.

Взаимодействие – процесс, в ходе которого тела оказывают взаимное действие друг на друга.

Сила
Сила — векторная физическая величина, которая является мерой воздействия на данное тело со стороны других тел или полей.

Виды сил
1. Сила тяжести.
где: g - ускорение свободного падения, m - масса тела.
2. Сила трения.
3. Сила вязкого трения (сила сопротивления среды).
4. Сила реакции опоры.
5. Сила натяжения нити.
6. Сила упругости.

Инерциальные системы отсчета
Инерциальные системы отсчета – это системы отсчета, относительно которых тела движутся с постоянной по модулю скоростью в отсутствие или при компенсации внешних воздействий.
Инерциальной системой отсчета является система отсчета, связанная с Землей.

Понятие инерции
С помощью законов Ньютона можно описать движение любой механической системы, будь то старушка, переходящая дорогу, или робот-пылесос. А может быть, это девятиклассница Соня, которая едет в поезде метро на занятия. При торможении электропоезда на станции Соня некоторое время продолжает по инерции двигаться вперед.
Инерция - явление сохранения постоянной скорости тела при отсутствии действия на него других тел.

С инерцией мы сталкиваемся каждый день:

велосипед движется, если перестать крутить педали;
бегун не может остановиться сразу после финиша, а пробегает некоторое расстояние;
чай в кружке продолжает вращаться, если перестать его размешивать и убрать ложку;
дверь способна сама захлопнуться после толчка.
Объяснить это явление можно с помощью первого закона Ньютона, который также называют законом инерции.

Понятие инерции

Первый закон Ньютона

Почему при резком торможении автобуса пассажиры движутся вперед? С какой силой действует груша на боксера при ударе?

На эти и другие вопросы отвечают законы Ньютона, которые лежат в основе классической механики.
Первый закон Ньютона

Первый закон Ньютона
Существуют такие системы отсчёта, относительно которых поступательно движущееся тело сохраняет свою скорость постоянной, если на него не действуют другие тела или действие других тел компенсируется.

Инерциальные системы отсчета окружают нас повсюду. Например,
равномерно спускающийся лифт или тот самый поезд метро, в котором Соня равномерно движется между станциями.
Инерциальные системы отсчета обладают следующими свойствами:
тела в таких системах движутся равномерно или находятся в состоянии покоя;
при одинаковых начальных условиях тела движутся одинаково;
изменение скорости тела происходит в результате действия на него других тел.

Рассмотрим пример
Кот Василий неподвижно спит на батарее. На него определенно действуют силы: со стороны Земли — сила тяжести, направленная вниз, а со стороны батареи — сила реакции опоры, направленная вертикально вверх. Однако изменения скорости Василия не происходит потому, что действие вышеупомянутых сил скомпенсировано.

1-й закон Ньютона не имеет формулы, однако математически его можно описать следующим образом:
V=const⟺∑F=0 ,
где V — скорость тела [м/с],
∑ F — равнодействующая сила [Н].
∑ (сигма)

Равнодействующая сила — векторная сумма всех сил, действующих на тело. При равномерном прямолинейном движении или в состоянии покоя равнодействующая сила равна нулю.

Первый закон Ньютона

Второй закон Ньютона

Ускорение, приобретаемое телом под действием силы, прямо пропорционально величине этой силы и обратно пропорционально массе тела:
К этому необходимо добавить еще то, что под силой в данном случае понимается равнодействующая всех сил. То есть векторная сумма всех сил, действующих на тело.

Второй закон Ньютона

Второй закон Ньютона
Вспомним Соню в поезде метро. Рассмотрим участок разгона электропоезда под действием равнодействующей силы. Согласно 2-му закону Ньютона, чем больше равнодействующая сила, тем большее ускорение приобретет поезд. Под действием той же силы более легкий поезд будет двигаться с бóльшим ускорением.

Второй закон Ньютона
Важно!!!
Сила и ускорение — величины векторные, их направления всегда совпадают.

Третий закон Ньютона

Третий закон Ньютона
Взаимодействия двух тел друг на друга равны между собой и направлены в противоположные стороны.

Суть третьего закона Ньютона: на каждое действие есть своё противодействие.

Третий закон Ньютона
Действие и противодействие встречаются повсюду:
мы притягиваем к себе Землю с той же силой, с какой она притягивает нас;
боксер носит перчатки потому, что груша ударяет его с той же силой, что и он;
ноутбук давит на стол с той же силой, что и стол на ноутбук;
прыжок гребца из лодки непременно вызовет движение лодки в противоположную сторону;
лебедь плавает по озеру за счет взаимодействия с водой.

Третий закон Ньютона

Отличие 3 закона от 1 и 2 закона Ньютона
Отличие 3 закона от 1 и 2 закона Ньютона. В первом и во втором законах Ньютона рассматривается только одно тело. В 3 законе рассматривается взаимодействие двух тел с силами, одинаковыми по модулю и противоположными по направлению. Эти силы называют силами взаимодействия. Они направлены вдоль одной прямой и приложены к разным телам.