Первый закон Ньютона    

    Исаак Ньютон

    Исаак Ньютон (1642—1727) изу­чал движение объектов и сформули­ровал три закона движения.

    Первый закон

    Любой объект, находящийся в по­кое, будет оставаться в покое, пока на него не подействует внешняя сила. Также и объект, движущийся с не­изменной скоростью по прямой линии, будет продолжать движение, пока к нему не будет приложена внешняя сила.

    Первое утверждение, приведенное выше, подтверждается личным опытом каждого. Например, если вы остав­ляете на скамье книгу, то она оста­нется в том же положении, пока кто-нибудь не сдвинет ее, т. е. не прило­жит к ней силу. Если книга не нахо­дится в том месте, где вы ее положи­ли, то единственным разумным выво­дом явилось бы то, что кто-то «под­толкнул» или «потянул» ее в новое положение.

    Второе утверждение не столь оче­видно, как первое. Вы замечаете, что объект, движущийся по прямой линии, например вдоль скамьи в лаборато­рии, не сохраняет одну и ту же ско­рость, а всегда замедляется и рано или поздно останавливается. Это мо­жет быть объяснено следующим обра­зом. Для того чтобы заставить не­подвижный объект двигаться, нужна сила, и также нужна сила, для того чтобы заставить движущийся объект замедлиться и остановиться. Поэтому, если вы наблюдаете, что движущий­ся объект замедляется и останавли­вается, вы можете заключить, что его заставляет это делать некая сила. Этой силой является сила трения меж­ду объектом и поверхностью, по кото­рой он движется. Поскольку сила тре­ния (контактная сила) — сила взаи­модействия между объектом и поверх­ностью, по которой этот объект дви­жется, не может быть полностью унич­тожена, кроме того, и воздух дейст­вует на объект «тормозящей силой», весьма трудно наглядно продемонст­рировать истинность этого второго утверждения. Вместе с тем если сила трения уменьшена до возможного пре­дела, то может быть показано, что объект, движущийся с определенной скоростью, проходит в этом случае гораздо дальше, чем при наличии нор­мальной силы трения. Например, хоккейная шайба, пущенная по деревян­ному полу, быстро замедлится вслед­ствие действия силы трения между шайбой и деревом. Если точно так же пустить шайбу по льду, то она по нему проскользит гораздо боль­шее расстояние, чем по деревянному полу, поскольку сила трения на льду меньше.

    Рейтер на воздушной подушкеЭффект уменьшения силы трения, действующей на движущийся объект, может быть продемонстрирован в ла­боратории при помощи приспособле­ния для прямолинейного движения тела на воздушной подушке, показан­ного на рисунке 3.4. Если слегка под­толкнуть металлический ползунок — рейтер, когда воздушная подача вы­ключена, то он пройдет лишь не­большое расстояние и остановится. Но когда включена подача воздуха, рейтер повиснет над дорожкой, под­держиваемый подушкой воздуха. Если теперь так же слегка подтолкнуть рей­тер, он пройдет всю дорожку и даже, если на концах дорожки натянуты ре­зиновые стяжки, отскочит и преодо­леет расстояние дорожки несколько раз. Поскольку в этом случае тормо­зящие силы уменьшены, рейтер дви­жется гораздо дольше. Теоретичес­ки если бы на движущийся объект не действовали силы торможения, то этот объект находился бы в состоянии прямолинейного равномер­ного движения. Таким образом, лю­бой объект, движущийся с неизменной (постоянной) скоростью по прямой ли­нии, не подвержен воздействию ре­зультирующей силы, отличной от нуля. Если бы на объект воздействовала несбалансированная сила, он бы или ускорился, или замедлился, или изме­нил бы направление движения. Факти­чески первый закон Ньютона объяс­няет, что «делает» сила: она изме­няет скорость объекта.

     

    это интересно

     

    первый закон термодинамики, траектория, момент инерции

     

Copyright © 2011-2014  globalphysics.ru
All Rights Reserved