Механика. Молотков Н.Я - 29 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

29
рик, приведённый в движение, на гладком льду движется долго и про-
ходит большое расстояние. Если бы удалось полностью удалить тре-
ние, то шарик смог бы двигаться равномерно и прямолинейно беско-
нечно долго. Этот мысленный эксперимент привёл Галилея к идее
инерционного движения, т.е. движению по инерции без взаимодейст-
вия с другими телами. То, что это положение Галилея противоречит
учению Аристотеля, привело Ньютона к необходимости формулиров-
ки первого закона динамики или закона инерции: существуют такие
системы отсчёта, в которых всякое тело сохраняет состояние покоя
или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока воздей-
ствие других тел не изменит это состояние.
Состояние покоя означает, что скорость тела равна нулю
(
)
0v =
;
состояние равномерного прямолинейного движения означает, что век-
тор скорости не изменяется по величине и направлению
(
)
constv =
.
Следовательно, если на материальную точку силы не действуют или
их действие компенсируется
=
∑
=
0
1
n
k
k
F
, то скорость точки
0v
=
или
constv
=
, т.е. ускорение точки
0
v
==
dt
d
a
, и тело движется по инер-
ции равномерно и прямолинейно. Действие сил на материальную точ-
ку приводит к изменению величины и направления вектора скорости.
По инерции движутся планеты Солнечной системы и искусственные
спутники Земли.
Первый закон Ньютона справедлив лишь в так называемых инер-
циальных системах отсчёта. Введём понятие изолированной матери-
альной точки, под которой понимается точка, не взаимодействующая с
другими телами, или когда силы, действующие на точку, взаимно
уравновешиваются (компенсируются). Система отсчёта называется
инерциальной, если изолированная точка, находящаяся в ней, сохраня-
ет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения.
В первом приближении лабораторную систему отсчёта будем считать
инерциальной. Рассмотрим систему отсчёта, связанную с вагоном, на
горизонтальном полу которого имеется неподвижный шарик. Если
вагон будет двигаться с ускорением, то шарик без всякого взаимодей-
ствия с другими телами придёт в движение, которое противоположно
направлению ускоренного движения вагона. Другими словами, шарик
как изолированная материальная точка не сохраняет состояние покоя в
системе отсчёта, связанной с вагоном, который движется с ускорени-
ем. Первый закон Ньютона не выполняется. Таким образом, система
отсчёта, которая движется относительно лабораторной системы
отсчёта прямолинейно с ускорением, будет неинерциальной.

Страницы