10 класс. Урок 26. Инерция и инертность. Масса и импульс тела. Второй закон Ньютона.

Инерция - это явление сохранения скорости тела. Поэтому первый закон Ньютона называют законом инерции.
Инертность - это свойство тела, заключающееся в его способности сохранять скорость. Более инертными являются тела, которые медленнее изменяют свою скорость. Мерой инертности является масса.
Масса тела - физическая величина, количественно характеризующая инертность тела. [m] = кг.

Им­пуль­сом на­зы­ва­ют про­из­ве­де­ние массы тела на его ско­рость: . Им­пульс – век­тор­ная ве­ли­чи­на, на­прав­лен он все­гда в ту сто­ро­ну, в ко­то­рую на­прав­ле­на ско­рость. Само слово «им­пульс» ла­тин­ское и пе­ре­во­дит­ся на рус­ский язык как «тол­кать», «дви­гать». Им­пульс обо­зна­ча­ет­ся ма­лень­кой бук­вой , а еди­ни­цей из­ме­ре­ния им­пуль­са яв­ля­ет­ся .

Видеоурок: Инертность тел. Масса

Видеоурок: Импульс тела

Видеоурок: Второй закон Ньютона

Интерактивный тест по теме урока

Пер­вым че­ло­ве­ком, ко­то­рый ис­поль­зо­вал по­ня­тие им­пульс, был Рене Де­карт. Им­пульс он по­пы­тал­ся ис­поль­зо­вать как ве­ли­чи­ну, за­ме­ня­ю­щую силу. При­чи­на та­ко­го под­хо­да оче­вид­на: из­ме­рять силу до­ста­точ­но слож­но, а из­ме­ре­ние массы и ско­ро­сти – вещь до­ста­точ­но про­стая. Имен­но по­это­му часто го­во­рят, что им­пульс – это ко­ли­че­ство дви­же­ния.

Второй закон Ньютона – основной закон динамики. Этот закон выполняется только в инерциальных системах отсчета.

Приступая к формулировке второго закона, следует вспомнить, что в динамике вводятся две новые физические величины – масса тела m и сила  а также способы их измерения. Первая из этих величин – масса – является количественной характеристикой инертных свойств тела. Она показывает, как тело реагирует на внешнее воздействие. Вторая – сила  – является количественной мерой действия одного тела на другое.

Второй закон Ньютона – это фундаментальный закон природы; он является обобщением опытных фактов, которые можно разделить на две категории:

1. Если на тела разной массы подействовать одинаковой силой, то ускорения, приобретаемые телами, оказываются обратно пропорциональны массам:

   при F = const.

2. Если силами разной величины подействовать на одно и то же тело, то ускорения тела оказываются прямо пропорциональными приложенн силам:

   при m = const.

Обобщая подобные наблюдения, Ньютон сформулировал основной закон динамики:

Сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на сообщаемое этой силой ускорение:

Это и есть второй закон Ньютона. Он позволяет вычислить ускорение тела, если известна его масса m и действующая на тело сила : 

В Международной системе единиц (СИ) за единицу силы принимается сила, которая сообщает телу массой 1 кг ускорение 1 м/с². Эта единица называется ньютоном (Н). Ее принимают в СИ за эталон силы: 

Если на тело одновременно действуют несколько сил (например,  и  то под силой  в формуле, выражающей второй закон Ньютона, нужно понимать равнодействующую всех сил:

Сила  – равнодействующая силы тяжести  и силы нормального давления  действующих на лыжницу на гладкой горе. Сила  вызывает ускорение лыжника. Если равнодействующая сила  то тело будет оставаться в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения.