Статическое и динамическое проявление сил.

В процессе взаимодействия (в результате действия сил) тела изменяют свое внутреннее состояние и (или) состояние движения. В соответствии с этим рассматривают статическое проявление сил (приводящее к изменению внутреннего состояния тел) и динамическое (приводящее к изменению состояния движения). Например, при скольжении тела по наклонной плоскости сила его тяжести проявля­ется двояким образом: сообщая телу ускорение (динамически) и деформируя его в результате взаимодействия с наклонной плоскостью (статически). Поэтому в самом общем смысле все способы измерения сил можно разделить на два класса - статические и динамические. Пример: пружинный динамометр и акселерометр.

8.2. 1-й ЗАКОН НЬЮТОНА (ЗАКОН ИНЕРЦИИ).

Существуют такие системы отсчета, в которых тело, предоставленное самому себе, может находиться в состоянии покоя или равно­мерного и прямолинейного движения, пока и поскольку действие внешних сил не вынудят его изменить это состояние.

Способность тел сохранять состояние покоя или равномерного и прямолинейного движения, препятствуя внешним воздействиям, на­зывается инертностью. Это – внутреннее свойство, присущее всем телам, независимо от их природы и состояния. Причины же, вызыва­ющие изменения состояния тела, всегда внешние - это силы.

Количественной мерой инертности тел является их масса.

Й ЗАКОН НЬЮТОНА (ОСНОВНОЙ ЗАКОН ДИНАМИКИ).

Как и все законы динамики основной закон получен опытным путем. В частном случае, когда масса тела в процессе взаимодей­ствий не изменяется, основной закон динамики формулируется в форме: ускорение, получаемое телом в результате действия на него системы сил, прямо пропорционально равнодействующей приложенной системы сил, обратно пропорционально массе тел и направлено вдоль линии действия равнодействующей.

Математическая формулировка частной формы основного закона динамики имеет вид:

где: F - равнодействующая приложенной системы сил.

Более общей является следующая формулировка основного закона:

Изменение импульса тела пропорционально импульсу равнодействующей приложенной системы сил и направлено вдоль линии дей­ствия равнодействующей.

Под импульсом силы понимают произведение силы на время ее действия. Математическая формулировка общей формы основного закона динамики имеет вид:

Й ЗАКОН ДИНАМИКИ (ЗАКОН ДЕЙСТВИЯ И ПРОТИВОДЕЙСТВИЯ).

Существует две равноправные формулировки 3-го закона:

1. Действию всегда есть равное и противоположно направленное противодействие

2. Тела действуют друг на друга с силами, равными по вели­чине и противоположно направленными.

Эти формулировки получены в результате обобщения экспери­ментальных фактов, которые свидетельствуют о том, что тела взаимодействуют всегда попарно, т.е. на изолированное тело силы не действуют.

С 3-м законом динамики тесно связан закон сохранения импуль­са. Действительно, если на два тела действуют только силы взаимодействия между ними, то, по 3-му закону динамики, эти силы рав­ны по величине и противоположно направлены. Следовательно, по основному закону, одинаковы и противоположно направлены изменения импульсов тел, а общий импульс системы тел не изменяется.