В этом параграфе: Теория Задачи с решениями Задачи для самостоятельной работы Тест по динамике

§ 9. Третий закон Ньютона

Необходимо знать:

Закон инерции Галилея. I закон Ньютона. Инерциальные и неинерциальные системы отсчета. Инерция. Инертность. Масса. Плотность. Сила. Принцип суперпозиции сил. II закон Ньютона. Взаимодействие тел. III закон Ньютона.

Повторить:

Материальная точка. Перемещение. Скорость. Ускорение. Проецирование векторных уравнений на оси координат.

Вопросы для самоконтроля:

1. Как можно установить, что данная система отсчета является инерциальной?
2. Приведите примеры, когда систему отсчета, связанную с Землей, с определенной степенью точности можно считать инерциальной, неинерциальной.
3. С потолка вагона, движущегося равномерно и прямолинейно по горизонтальному участку, падает болт. В какую точку пола он упадет?
4. Часто говорят, что шайба после удара клюшкой "движется по инерции". Верно ли это утверждение?
5. Чем различаются понятия "инерция" и "инертность"?
6. От чего зависят ускорения двух взаимодействующих тел? Приведите примеры.
7. Как движется тело под действием постоянной силы? переменной силы? Приведите примеры.
8. Для данного момента времени известно направление равнодействующей действующих на тело сил, которое какимто образом движется в пространстве. Что можно сказать о направлениях скорости и ускорения тела в этот момент времени?
9. Постройте график зависимости от времени проекции F_x силы, действующей на тело массой 2 кг, по графику зависимости v_x(t) этого тела (рис. 31).
10. Книга лежит на столе. Укажите силы, подчиняющиеся III закону Ньютона.
11. Дайте определение единиц массы, плотности, силы в СИ.

Задачи

9.1. Найти отношение модулей ускорений двух шаров одинакового радиуса во время взаимодействия, если первый шар сделан из стали, а второй - из свинца.

9.2. Нагруженный автомобиль трогается с места с ускорением 0,2 м/с², а порожний - с ускорением 0,3 м/с² при той же силе тяги. Чему равна масса груза, если масса порожнего автомобиля 4 т?

9.3. По известному графику зависимости проекции v_x скорости тела от времени (рис. 32) построить график зависимости равнодействующей силы от времени, если масса тела равна 2 кг.

9.4. Материальная точка массой 0,1 кг движется под действием трех сил, модули которых равны 10 Н. Векторы сил лежат в одной плоскости и образуют два угла по 60°. С каким ускорением движется точка?

9.5. На горизонтальной гладкой поверхности вплотную лежат два одинаковых кубика. К первому кубику приложена горизонтальная сила 6 Н в направлении второго кубика. Чему равна результирующая сила, действующая на второй кубик? Трением пренебречь.

9.6. Сравнить ускорения двух стальных шаров во время столкновения, если радиус первого шара в 2 раза больше радиуса второго.

9.7. Под действием некоторой силы тележка, двигаясь из состояния покоя, прошла путь 40 см. Когда на тележку положили груз массой 200 г, то под действием той же силы за то же время тележка прошла из состояния покоя путь 20 см. Какова масса тележки? Трением пренебречь.

9.8. Под действием двух взаимно перпендикулярных сил, равных 3 и 4 Н, тело из состояния покоя за 2 с переместилось на 20 м по направлению равнодействующей силы. Определить массу тела.

9.9. На тело массой 1 кг действуют три силы, равные 3 Н, 4 и 5 Н соответственно. Определить максимальное и минимальное значения ускорения тела в инерциальной системе отсчета, если все силы направлены вдоль одной прямой.

9.10. Постоянная вертикальная сила поднимает груз массой 1 кг за 1 с на высоту 2 м из состояния покоя. Чему равна эта сила?