Разделы

Динамика

Науколандия

Что изучает динамика

Динамика изучает причины изменения характера движения тел (в том числе возникновение движения), часто рассматривая их движение в инерциальных системах отсчета.

Динамика — это раздел механики, в котором в том числе изучаются три закона Ньютона. Они лежат в основе классической динамики, которая оказывается неприменимой для элементарных частиц и скоростей, близких к скорости света.

Динамика решает такие задачи, как по движению тел определить действующие на них силы, так и как по действующим на тело силам определить характер его движения.

Первый закон Ньютона. Существуют системы отсчета, относительно которых свободное точечное тело покоится или движется равномерно и прямолинейно. Эти системы отсчета называют инерциальными.

Обычно при решении задач все системы отсчета, связанные с Землей или с телами, движущимися относительно Земли равномерно прямолинейно, считают инерциальными.

Динамика изучает различные механические силы. Сила в механике — это физическая величина, характеризующая действие одного тела на второе, в результате которого второе тело получает ускорение в инерциальной системе отсчета.

Под инертностью тела понимают его свойство препятствовать приобретению ускорения (изменению своей скорости) под действием приложенной силы.

С понятием инерции в динамике связано понятие массы. Масса — это физическая величина, количественно характеризующая инертность тела.

В СИ массу измеряют в килограммах, а силу — в ньютонах.

Под действием силы, модуль которой равен 1 Н, первоначально покоившееся в инерциальной системе отсчета точечное тело массой 1 кг получает ускорение, модуль которого равен 1 м/с2.

Второй закон Ньютона. Ускорение (a), приобретаемое точечным телом в инерциальной системе отсчета, равно отношению суммы всех действующих на это тело сил (F) к его массе (m). Формула второго закона Ньютона: a = F/m.

Третий закон Ньютона. Два тела взаимодействуют друг с другом с силами равными по модулю, противоположными по направлению, лежащими на одной прямой. При этом силы взаимодействия двух тел приложены к разным телам, следовательно, они не могут уравновесить друг друга. Хотя являются силами одной природы.

Динамика изучает следующие силы: