Примеры применения 1 закона ньютона – примеры проявления законов Ньютона в природе и их использование в технеке.

Пример применения законов Ньютона — Мегаобучалка

Урок 6. Динамика. Законы Ньютона.

Механическое движение подчиняется основным законам механики – законам Ньютона. Законы Ньютона выполняются только в инерциальных системах отсчета.

Инерция – явление, при котором тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения (т.е. в таких случаях отсутствует ускорение).

Инерциальные системы отсчета - системы отсчета, относительно которых наблюдается инерция, а также те, которые движутся равномерно и прямолинейно относительно ИСО. (ИСО – системы, ускорение которых равно нулю).

Первый закон Ньютона:

Существуют такие системы отсчета, называемые инерциальными, относительно которых тела движутся равномерно и прямолинейно или находятся в состоянии покоя, если на них не действуют другие тела или их действия скомпенсированы.

 

Иными словами, если равнодействующая всех приложенных к телу сил равна нулю, то скорость тела остается постоянной.

= 0 → v = const

Равнодействующей силой называется векторная сумма всех приложенных к телу сил (см. мат. справку «Векторная сумма» в уроке 3).

Второй закон Ньютона:

Сила, действующая на тело, равна произведению массы этого тела на ускорение, которое сообщает эта сила.

Заметка: Направление ускорения, всегда совпадает с направлением равнодействующей силы, т.к. m>0.

 

Третий закон Ньютона:

Тела действуют друг на друга с силами, направленными вдоль одной прямой, противоположными по направлению и равными по модулю.

Здесь: – сила, действующая на первое тело, со стороны второго, – сила, действующая на второе тело, со стороны первого. Эти силы не компенсируют друг друга, так как они приложены к разным телам!

 

Четвертый закон Ньютона (Закон всемирного тяготения):

Две материальные точки притягиваются друг к другу с силой (силой тяготения), прямо пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.

Здесь: G = 6,67*10-11 Н*м2/кг2 – гравитационная постоянная, m1 и m2 - массы притягивающихся друг к другу тел (кг), r – расстояние между их центрами масс (м)



Силы тяготения направлены вдоль прямой соединяющей центры масс тел.

 

Пример применения законов Ньютона

На автомобиль движущийся равноускоренно по горизонтальному шоссе действуют сила тяжести (всегда направленная вниз), сила реакции опоры (всегда направлена перпендикулярно поверхности, которой касается тело), сила трения (всегда направлена противоположно движению) и сила тяги (она заставляет автомобиль двигаться и направлена по направлению движения автомобиля).
 
 

По вертикали автомобиль не движется, значит по первому закону Ньютона, равнодействующая всех сил приложенных телу ( по вертикали) равна 0., т.е:

Ох: , отсюда следует, что N =mg

По горизонтали автомобиль движется равноускоренно, значит по второму закону Ньютона сумма всех приложенных сил (по горизонтали) равна

Oy: ma.

Получаем систему уравнений для данного случая:

Математическая справка «Проекции вектора на координатные оси»

Пусть имеется вектор , расположенный под углом α к горизонтали (см. рисунок). Необходимо построить его проекции на координатные оси Ох и Оу.

Для начала опускаем перпендикуляры из конца вектора на координатные оси Ох и Оу (на рисунке штриховые линии). Затем строим проекции:

Проекция на ось Ох получится если провести вектор из начала вектора в точку, в которую был опущен перпендикуляр (зеленая стрелка). Проекцию на ось Оу строим аналогично (фиолетовая стрелка:

Найти модуль этих проекций можно по формулам: (Формулы получаются из прямоугольного треугольника с катетами )

(прилежащий катет)

(противолежащий катет)

 

               
   
 
   
     
 
 
 

 

megaobuchalka.ru

Примеры применения третьего закона Ньютона

В известной игре «перетягивание каната» обе партии действуют друг на друга (через канат) с одинаковыми силами, как это следует из закона действия и противодействия. Значит, выиграет (перетянет канат) не та партия, которая сильнее тянет, а та, которая сильнее упирается в Землю.

Рис. 72. Лошадь сдвинет и повезет нагруженные сани, потому что со стороны дороги на ее копыта действуют большие силы трения, чем на скользкие полозья саней

Как объяснить, что лошадь везет сани, если, как это следует из закона действия и противодействия, сани тянут лошадь назад с такой же по модулю силой , с какой лошадь тянет сани вперед (сила )? Почему эти силы не уравновешиваются? Дело в том, что, во-первых, хотя эти силы равны и прямо противоположны, они, приложены к разным телам, а во-вторых, и на сани и на лошадь действуют еще и силы со стороны дороги (рис. 72). Сила  со стороны лошади приложена к саням, испытывающим, кроме этой силы, лишь небольшую силу трения  полозьев о снег; поэтому сани начинают двигаться вперед. К лошади же, помимо силы со стороны саней , направленной назад, приложены со стороны дороги, в которую она упирается ногами, силы , направленные вперед и большие, чем сила со стороны саней. Поэтому лошадь тоже начинает двигаться вперед. Если поставить лошадь на лед, то сила со стороны скользкого льда будет недостаточна, и лошадь не сдвинет сани. То же будет и с очень тяжело нагруженным возом, когда лошадь, даже упираясь ногами, не сможет создать достаточную силу, чтобы сдвинуть воз с места. После того как лошадь сдвинула сани и установилось равномерное движение саней, сила  будет уравновешена силами  (первый закон Ньютона).

Подобный же вопрос возникает и при разборе движения поезда под действием электровоза. И здесь, как и в предыдущем случае, движение возможно лишь благодаря тому, что, кроме сил взаимодействия между тянущим телом (лошадь, электровоз) и «прицепом» (сани, поезд), на тянущее тело действуют со стороны дороги или рельсов силы, направленные вперед. На идеально скользкой поверхности, от которой нельзя «оттолкнуться», ни сани с лошадью, ни поезд, ни автомобиль не могли бы сдвинуться с места.

Рис. 73. При нагревании пробирки с водой пробка вылетает в одну сторону, а «пушка» катится в противоположную сторону

Третий закон Ньютона позволяет рассчитатьявление отдачи при выстреле. Установим на тележку модель пушки, действующую при помощи пара (рис. 73) или при помощи пружины. Пусть вначале тележка покоится. При выстреле «снаряд» (пробка) вылетает в одну сторону, а «пушка» откатывается в другую. Откат пушки и есть результат отдачи. Отдача есть не что иное, как противодействие со стороны снаряда, действующее, согласно третьему закону Ньютона, на пушку, выбрасывающую снаряд. Согласно этому закону сила, действующая со стороны пушки на снаряд, все время равна силе, действующей со стороны снаряда на пушку, и направлена противоположно ей. Таким образом, ускорения, получаемые пушкой и снарядом, направлены противоположно, а по модулю обратно пропорциональны массам этих тел. В результате снаряд и пушка приобретут противоположно направленные скорости, находящиеся в том же отношении. Обозначим скорость, полученную снарядом, через , а скорость, полученную пушкой, через , а массы этих тел обозначим через  и  соответственно. Тогда

Здесь  и  — модули скоростей.

Выстрел из всякого оружия сопровождается отдачей. Старинные пушки после выстрела откатывались назад. В современных орудиях ствол укрепляется на лафете не жестко, а при помощи приспособлений, которые позволяют стволу отходить назад; затем пружины снова возвращают его на место. В автоматическом огнестрельном оружии явление отдачи используется для того, чтобы перезарядить орудие. При выстреле отходит только затвор. Он выбрасывает использованную гильзу, а затем пружины, возвращая его на место, вводят в ствол новый патрон. Этот принцип используется не только в пулеметах и автоматических пистолетах, но и в скорострельных пушках.

sfiz.ru

Придумайте пример на 1 закон Ньютона! Пример из жизни

Придумайте пример на 1 закон Ньютона! Пример из жизни - Умные вопросы
существуют такие системы отсчета, относительно которых тело (материальная точка) при отсутствии на него внешних воздействий (или при их взаимной компенсации) сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения. 6 годов назад от Владимир Иванович Ходырев

5 Ответы

1. Вопрос неграмотный. ИСО - некая абстракция, несуществующая в природе. Хотя бы потому, что не может быть "отсутствия посторонних воздействий". Как не крути, а на тело всегда действует притяжение Земли, Солнца, любой планеты или даже любого электрончика во Вселенной. Так что на закон "существуют ИСО" примера быть не может, поскольку не может быть условий, описанных в законе.
 
2. могу привести контрпример!
 
спросите любого хоккеиста, при любом сильном ударе игрока клюшка не ломается. А вот при случайном попадании шайбы в неподвижную клюшку после чужого удара - ломается.
 
а ведь если в первом случае выбрать систему отсчета, связанную с клюшкой - явление будет совершенно одинаково!
 
 (тут есть тонкость - найдите где она! ) 6 годов назад от Юрий Шумлянский
кто летит быстре - муха или самолет (муха в самолете) . смотрим относительно пассажира в самолете, а потом относительно Земли. 6 годов назад от Mikhail
Камень на поверхности - состояние покоя.
Комета, если убрать гравитационное воздействие Солнца и др. тел. 6 годов назад от Игорь Тростогон
Когда троллейбус/автобус в котором ты едешь, тормозит, то инерция заставляет тебя сохранять скорость. Поэтому приходится хвататься за поручни. 6 годов назад от Mitchel Hanks
игра такая, знаешь, кажется недавно появилась на олимпийских играх, называется керлинг - вот в ней как раз очень массивный "камень" пускается по льду с малым коэффициентом трения - все силы почти скомпенсированы, камень катится далеко, почти не меня свою скорость - и это очень близко к тому, что тебе надо 6 годов назад от Евгения Семчина

Связанные вопросы

2 ответов

2 годов назад от Аня

2 ответов

3 годов назад от Малышка *

2 ответов

7 годов назад от аккордеонистка

engangs.ru