Динамика: законы Ньютона, инерциальные системы отсчёта, принцип относительности Галилея: ЕГЭ по физике

Динамика изучает причины изменения движения тел. Законы Ньютона устанавливают связь между силой, массой и ускорением, вводят понятие инерциальных систем отсчёта (ИСО). Принцип относительности Галилея утверждает, что все механические явления протекают одинаково во всех ИСО, а преобразования Галилея…

Что нужно знать

• Инерциальная система отсчёта (ИСО) — система, в которой тело при отсутствии внешних сил покоится или движется равномерно и прямолинейно.
• Первый закон Ньютона: существуют ИСО, в которых тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, если на него не действуют силы или их действие скомпенсировано.
• Второй закон Ньютона: ускорение тела прямо пропорционально равнодействующей сил, приложенных к телу, и обратно пропорционально его массе: a = F/m (или F = ma).
• Третий закон Ньютона: силы, с которыми два тела действуют друг на друга, равны по модулю, противоположны по направлению и приложены к разным телам: F12 = –F21.
• Принцип относительности Галилея: все механические явления во всех ИСО протекают одинаково; никакими механическими опытами внутри ИСО нельзя установить, покоится она или движется равномерно и прямолинейно.
• Преобразования Галилея: при переходе от одной ИСО к другой (движущейся относительно первой равномерно и прямолинейно со скоростью v) координаты преобразуются как r' = r – vt, а скорости складываются: u' = u – v…

Термины и понятия

• Инерция: явление сохранения скорости тела при отсутствии внешних воздействий.
• Инерциальная система отсчёта (ИСО): система отсчёта, в которой выполняется первый закон Ньютона.
• Неинерциальная система отсчёта: система, движущаяся с ускорением относительно ИСО; в ней законы Ньютона не выполняются без введения сил…
• Масса: скалярная физическая величина, мера инертности тела и его гравитационных свойств.
• Сила: векторная физическая величина, мера механического взаимодействия тел, определяющая ускорение.
• Равнодействующая сила: векторная сумма всех сил, действующих на тело.
• Принцип относительности Галилея: все механические процессы протекают одинаково во всех ИСО.
• Преобразования Галилея: формулы перехода координат и скоростей от одной ИСО к другой при равномерном прямолинейном относительном движении.

Частые ошибки

• Путают массу и вес; считают, что масса зависит от силы тяжести.
• Неправильно применяют второй закон Ньютона: забывают, что F — равнодействующая всех сил, а не одна из них.
• Считают, что силы действия и противодействия уравновешивают друг друга (хотя они приложены к разным телам).
• Ошибочно полагают, что в неинерциальных системах законы Ньютона выполняются без учёта сил инерции.

Как пройти тему

В курсе «Физика» тема «Динамика: законы Ньютона, инерциальные системы отсчёта, принцип относительности Галилея» занимает 1 занятие по 40 минут: репетитор объясняет материал, задаёт вопросы как на экзамене, разбирает ваши ответы и в конце ставит оценку. Это обзор темы, полный разбор — в занятии. ИИ может ошибаться: проверяйте важное по учебнику. Занятия не заменяют живого репетитора и не гарантируют результат на экзамене.

Другие темы раздела

• Кинематика: равномерное прямолинейное движение, скорость, перемещение, путь
• Кинематика: равноускоренное прямолинейное движение, ускорение, графики зависимости кинематических величин от времени
• Кинематика: свободное падение тел, движение тела, брошенного вертикально и под углом к горизонту
• Кинематика: равномерное движение по окружности, линейная и угловая скорость, центростремительное ускорение
• Динамика: сила, масса, сложение сил, сила упругости и закон Гука
• Динамика: сила трения, сила тяжести, вес тела, невесомость, перегрузка

← Предыдущая тема: Кинематика: равномерное движение по окружности, линейная и угловая скорость, центростремительное ускорение
Следующая тема: Динамика: сила, масса, сложение сил, сила упругости и закон Гука

Все темы: ЕГЭ по физике