Порядок применения законов Ньютона

1. Определить правомерность представления выбранной СО как инерциальной (если нет – надо учитывать силы инерции).

2. Определить, какие тела действуют на данное тело и с какой силой.

Например, на тело на наклонной плоскости: Земля действует с силой тяжести и наклонная плоскость – с силами и .

3. Записывают основное уравнение динамики:или , или (форма записи зависит от заданных в условии задачи и искомых величин). Проверяют, чтобы в были включены только силы действующие на рассматриваемое тело, а не с его стороны на другие тела. Например, для груза, подвешенного на нити:

,

а не , или в проекции на направление движения:.

4. Чаще всего ОУД решают в проекциях на оси ПДСК или на нормаль и касательную к траектории (последнее удобно, если тело совершает вращательное движение, например, движение математического маятника):

- в проекциях на оси координат: , , .

- в проекциях на нормаль и касательную: и .

Импульс системы материальных точек

Для одной частицы:

ОУД: или

- если (сила на частицу не действует), то .

- если : , приращение импульса: (при :).

Импульс системы из N – частиц: (независимо от взаимодействия частиц).

внешних сил, действующих на все тела системы

Закон сохранения импульса: (импульс замкнутой системы частиц не изменяется).

Центр масс системы материальных точек

Примеры: - поле сил тяжести вблизи поверхности Земли ();

- поле сил сопротивления в потоке жидкости или газа (или );

- электростатическое поле неподвижного точечного заряда , действующее на

заряженную частицу ().

Центральным называется поле сил, величина которых зависит только от расстояния между взаимодействующими частицами, и направленных вдоль прямой, проходящей через эти частицы (например – электростатическое поле точечных зарядов).

Однородным называется поле сил, если во всех точках пространства силы, действующие на частицу, равны по величине и направлению (например – полет тела, брошенного под углом к горизонту, можно рассматривать как движение в однородном поле сил тяжести).

Стационарным называется поле, остающееся постоянным во времени.

Консервативными называются силы, если в случае стационарного поля работа, совершаемая этими силами над частицей, зависит только от начального и конечного положений частицы и не зависит от пути, по которому двигалась частица. Поле, созданное консервативными силами, называется потенциальным.