ЛЕКЦИИ ПО ФИЗИКЕ
Динамика


© Лопатин Павел Борисович
Настоящий курс лекций построен на основе лекций, которые читал Б.А. Слободсков.


§ 55. Третий закон Ньютона

 
1. В первом законе Ньютона утверждается существование в природе инерциальных систем, говорится о равномерном прямолинейном движении при отсутствии силы, говорится, что сила есть причина ускорения. Во втором законе Ньютона устанавливается связь между силой, массой и ускорением в инерциальных системах. Но ни в одном из законов не говорится, откуда берутся силы. На это отвечает третий закон Ньютона: силы возникают при взаимодействии тел.
 
2.

Lex:

Силы, с которыми материальные точки действуют друг на друга в инерциальных системах, равны по модулю, противоположны по направлению и приложены к разным точкам.


   Если одну из сил назвать силой действия, а другую - силой противодействия, то кратко третий закон Ньютона можно сформулировать так: всякому действию есть равное и противоположно направленное противодействие.


Столкновение тел

- сила, с которой на первое тело действует второе
- сила, с которой на второе тело действует первое

   По третьему закону Ньютона:  .

   Надо хорошо помнить, что силы действия и противодействия приложены не к одному телу, а к разным телам. Поэтому искать для них равнодействующую нельзя, они никогда не уравновешивают друг друга.
   Согласно второму закону Ньютона они сообщают ускорения каждому из тел. Таким образом, скорость тела изменяется только при взаимодействии тел.
   Найдём, от чего зависит модуль ускорений, которые получают тела при взаимодействии. Для этого надо применить второй и третий законы Ньютона.
   По третьему закону:  .
   Каждый из модулей сил распишем по второму закону Ньютона:

, т.е. модули ускорений тел при взаимодействии обратно пропорциональны массам тел.

   Пример. Тело свободно падает. Укажем силы действия и противодействия.

   - сила, с которой Земля притягивает к себе тела. Назовём её силой действия. По третьему закону Ньютона тело притягивает к себе Землю с такой же по модулю силой.   - сила противодействия. Она приложена к Земле. Но, т.к. масса тела весьма мала по сравнению с массой Земли, то практически ускорение получает тело, а не Земля.

3. Закон Архимеда есть следствие закона Ньютона.


- сила давления
- архимедова сила

   При погружении тела в жидкость тело давит на жидкость, и эта сила давления приложена к жидкости. Можно назвать её силой действия. Жидкости действуют на тело в противоположном направлении. Это и есть архимедова сила, сила противодействия.

   Это можно доказать вторым законом Ньютона.

   К верхнему динамометру подвешивают груз, стрелку устанавливают на нуль. На нижний - ставят стакан с водой и стрелку также устанавливают на нуль. При опускании груза в воду обнаруживаем, что стрелки отклоняются в противоположные стороны на одинаковые углы.


Оглавление
 



© Лопатин Павел Борисович

Никакую часть этого материала ни в каких целях, включая образовательные и научные, нельзя без письменного разрешения владельца авторских прав дублировать в сети Интернет и воспроизводить в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами, будь то электронные или механические, включая запись на магнитный или электронный носитель, вывод на печать, фотокопирование.