Здравствуйте, уважаемые обучающиеся. На прошлой лекции мы познакомились с первым и вторым законами Ньютона и сегодня продолжим и завершим изучение этих законов, а потом довольно долго их потом будем применять.
И так первый закон Ньютона говорит о том, что существуют такие системы отсчета в которых тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, если равнодействующая всех приложенных к нему сил равна нулю. Или можно переформулировать, то что если на него не действуют другие тела или действие этих сил скомпенсировано.
Второй закон Ньютона говорит о том, что равнодействующая всех сил приложенных к телу равна произведению массы тела на его ускорение под действием этих сил.
И давайте вспомним, что второй закон Ньютона имеет очень тесную связь с основным экспериментальным законом динамики. Давайте к нему еще раз обратимся...
...и сразу же напомним себе второй закон Ньютона...
...а теперь давайте воспользуемся обоими законами...
И давайте еще раз сформулируем третий закон Ньютона.
Третий закон Ньютона - тела взаимодействуют с силами лежащими на одной прямой, направленными в противоположные стороны и равными по модулю.
А теперь скажите пожалуйста, если посмотреть на формулу описывающую третий закон Ньютона будет ли правильным вот такое утверждение...
...и нам остается добавить еще одну важную вещь, оказывается, что те силы с которыми тела взаимодействуют всегда имеют одну и ту же физическую природу. Т.е если первое тело действует на второе, например, силой упругости, то и второе тело действует на первое тоже обязательно с силой упругости. Какие еще мы знаем силы? Сила тяжести...Например, кусочек мела притягивается к Земле с силой тяжести, то он притягивает к себе Землю тоже с силой тяжести и если мы отпустим этот кусочек мела, то он будет двигаться с ускорением к Земле, а Земля при этом будет двигаться с ускорением к кусочку мела, как бы это не странно звучало, но это так, правда движение это для нас будет абсолютно не заметно, так как это ускорение будет ничтожно малым и им всегда пренебрегают, но теоретически оно имеется. Еще стоит упомянуть силу третьего типа...силу трения. Сила взаимодействия движущегося тела со средой в которой в которой тело движется - это сила трения или сила сопротивления. Значит, все это силы одной природы. Тела всегда взаимодействую с силами одной природы.
И так теперь мы знаем все три закона Ньютона и давайте попробуем из них сделать некоторые выводы. Мы с вами изучили кинематику...Кинематика отвечает на вопрос как движется тело, если известно его ускорение, т.е это фактически раздел математики, только очень тесно привязанный к физике. Кинематика отвечает на вопрос как движется тело, а вот динамика отвечает почему тело движется так или иначе.
И вот сейчас мы с вами сможем ответить благодаря знанию динамики почему тело движется так или иначе...
То что мы сейчас с вами обсуждаем предполагает, что мы т.е наблюдатель и его измерительные приборы находятся в одной инерциальной системе отсчета и мы с вами договариваемся пользоваться инерциальными системами отсчета. Т.е тогда известно, что если на тело не действую другие тела, оно будет двигаться равномерно и прямолинейно или находится в состоянии покоя. Если тело движется как-то, с каким-то ускорением, значит существует виновник, который это ускорение сообщает. Само по себе ускорение в инерциальной системе возникнуть не может - это фактически следствие первого закона Ньютона.
Ну а далее давайте посмотри на то как будут себя вести второй и третий законы Ньютона в других системах отсчета.
Принцип относительности Галилея - законы механического движения в любых инерциальных системах отсчета одинаковы.
При этом стоит учитывать, что в инерциальных системах отсчета скорости относительны, а ускорения абсолютны.
Т.е принцип относительности Галилея нам говорит о том, что мы можем решать любую задачу по механике выбирая удобную для нас любую инерциальную систему отсчета, например, чтобы тело было в этой системе не подвижно и тогда его начальная скорость будет равна нулю, а потом под действием каких-то сил оно будет ускоряться.
И вот то о чем мы сказали выше, все это было так благополучно до начала XX века, когда начали изучать электромагнитные явления выяснилось, что скорость света во всех системах отсчета одинакова. Т.е если, например, мы будем светит фонариком, который движется, то свет движущегося фонарика будет приближаться к нам с такой же скоростью, как свет от неподвижного фонарика. И это экспериментально доказано. И вот тут возникли очень серьезные трудности в физике, которые разрешил Альберт Эйнштейн. Теория относительности Эйнштейна она как раз и строится на основании двух постулатов:
- один постулат говорит о том, что скорость света постоянная
- второй принцип, который называется принципом относительности Эйнштейна, заключается в том, что не только механические, но и любые другие физические явления, в частности световые, электрические, магнитные во всех системах отсчета протекают одинаково.
И вот это привело к совершенно новым представлениям о времени и пространстве и об этом мы с вами будем говорить на более поздних лекциях.
А в конце лекции давайте решим одну задачу. И так задача на определение того можно ли в опыте с Магдебургскими полушариями обойтись меньшим количеством лошадей, чем использовалось изначально.
На этом мы эту лекцию закончим.
Если тебе понравилось, подпишись на канал и поддержи автора.