Рассмотрим Законы Ньютона в полете снаряда.
Представим полет снаряда из пушки, бросок мяча в отсутствии силы трения о воздух. Представим, что тело -материальная точка(размерами пренебрегаем). Методика решения задач- изучение независимых движений тела по
осям координат. Как при этом выполняются три закона Ньютона? Для какой проекции скорости следует применять те или иные формулы.
Повторим три закона Ньютона.
1 закон: Существуют такие системы отсчета, называемые инерциальными, в которых тела движутся равномерно и прямолинейно, если на них не действуют никакие силы или действие других сил скомпенсировано.
2 закон: Ускорение тела в инерциальной системе отсчета прямо пропорционально приложенной к нему силе и обратно пропорционально массе. a=F/m
3 закон: Два тела воздействуют друг на друга с силами, противоположными по направлению, но равными по модулю.
F1=-F2
Если снаряд выстрелил из пушки, то два тела взаимодействовали с силами, равными по величине и противоположно направленными (3 закон Ньютона). Пушка получила отдачу. Взаимодействовали два тела - пушка и снаряд.
Продолжаем смотреть полет тела. Благодаря притяжению к Земле проекция скорости по оси оУ меняется, т.е движение по этой оси равноускоренное. Вверх - равнозамедленное, вниз - с увеличением скорости.
В верхней точке траектории (параболы)скорость по оси оУ равна нулю.
Постоянно на тело по оси оУ действует сила со стороны Земли - сила тяжести(гравитация). Движение происходит с ускорением (g=9,8м/c2). Вверх со знаком "-", вниз со знаком "+" , Выполняется 2 закон Ньютона.
Главное! Рассмотрим ось оХ. Проекция скорости по этой оси не изменяется, т.к. на тело по оси оХ не действуют силы. Выполняется 1 закон Ньютона. Движение равномерное, с постоянной скоростью по этой оси.
Понимание того, как себя ведут скорости по оси оХ и оУ, помогает решить физические задачи по механике.
Наблюдаем проекции скоростей по осям координат в анимации полета тела:
...или в решении задачи:
