Динамикой называют раздел механики, который изучает движение тел, исходя из причин, влияющих на характер движения.

Причиной, определяющей характер движения и его изменения , является взаимодействия тел.

Взаимодействие может осуществляться как

• Полевое взаимодействие (между удаленными объектами, например, гравитационное);

• Контактное взаимодействие (при непосредственном контакте тел, например, трение).

Полевое взаимодействие обусловлено способностью тел изменять свойства окружающего пространства. Изменение свойств выражается в том, что на удаленные тела действует сила. Принято говорить, что тело создает вокруг себя поле, которое действует на другие тела. Реально любое взаимодействие является полевым, но некоторые взаимодействия становятся значительными только при сильном сближении (при контакте), в этом случае удобно пользоваться представлениями о контактном взаимодействии.

По природе все взаимодействия принято делить на четыре типа:

• гравитационное,

• слабое,

• электромагнитное,

• сильное.

 

Гравитационное взаимодействие (ГВ) присуще всем без исключения материальным объектам во Вселенной и проявляется на притяжении тел друг к другу. ГВ действует на больших расстояниях, но в микромире ничтожно мало.

Электромагнитное взаимодействие (ЭМВ) определяет структуру, атомов и молекул всех веществ. Поэтому определенным образом именно электромагнитное взаимодействие определяет свойства и поведение всех окружающих нас тел. ЭМВ, как и ГВ, обладает свойством дальнодействия.

Сильное взаимодействие (СВ) определяет структуру фундаментальных частиц материи – протонов и нейтронов, а так же структуру ядер атомов. Характерной особенностью СВ является то, что оно проявляется только на очень малых расстояниях порядка размеров ядер атомов 10-15м.

Слабое взаимодействие (СлВ) – специфическое взаимодействие, присущее элементарным частицам и обуславливающее их распады. При низких энергиях СлВ имеет короткодействующий характер с радиусом действия порядка 10-17м. При очень больших энергиях (доступных только на новейших ускорителях) СлВ объединяется с ЭМВ в единое электрослабое взаимодействие.

 

 

Законы Ньютона.

Первый закон Ньютона.

Первый закон Ньютона: Существуют такие системы отчета, относительно которых материальная точка будет двигаться прямолинейно и равномерно или находиться в состоянии покоя, если на нее не действуют силы, или сумма действующих сил равна нулю.

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.

 

Любое тело препятствует изменению своего движения – такая способность называется инерционностью, и первый закон Ньютона часто называют законом инерции.

Первый закон Ньютона определяет и утверждает существования систем отсчета, называемых инерциальными системами отсчета (ИСО), в которых первый закон Ньютона выполняется по определению.

 

Инерциальная система отсчета – система отсчета, относительно которой свободная материальная точка не подверженная взаимодействию других тел, движется равномерно и прямолинейно.

 

Неинерциальная система отсчета – система отсчета, движущаяся относительно инерциальной системы отсчета с ускорением.

Опытным путем установлено, что инерциальной можно считать гелиоцентрическую (звездную) систему отсчета (начало координат находится в центре Солнца, а оси проведены в направлении определенных звезд). Система отсчета, связанная с Землёй, строго говоря, неинерциальна, однако эффекты, обусловленные её неинерциальностью (Земля вращается вокруг собственной оси и вокруг Солнца), при решении многих задач пренебрежимо малы, и в этих случаях её можно считать инерциальной.

 

× Заметка Ø

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".

 

 

Второй закон Ньютона

Из опыта известно, что при одинаковых воздействиях различные тела неодинаково изменяют скорость своего движения, т.е., иными словами, приобретают различные ускорения. Ускорение зависит не только от величины воздействия, но и от свойств самого тела (от его массы).

Масса тела – физическая величина, являющаяся одной из основных характеристик материи, определяющая ее инерционные ( инертная масса) и гравитационные (гравитационная масса) свойства. В настоящее время можно считать доказанным, что инертная и гравитационная массы равны друг другу (с точностью, не меньшей 10-12их значения)

[m] = [кг ]

 

Чтобы описывать воздействия, упоминаемые в первом законе Ньютона, вводят понятие силы. Под действием сил тела либо изменяют скорость движения, т.е., приобретают ускорения (динамическое проявление сил), либо деформируются, т.е., изменяют свою форму и размеры (статическое проявление сил). В каждый момент времени сила характеризуется числовым значением, направлением в пространстве и точкой приложения. Сила – векторная величина, являющаяся мерой механического воздействия на тело со стороны других тел или полей, в результате которого тело приобретает ускорение или изменяет свою форму и размеры.

[F] = [Н]

⇐ Предыдущая123Следующая ⇒

Поделиться: