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Primera Ley de Newton (Ley de la Inercia)

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Afirmación 1: No actúa sobre ningún objeto una fuerza externa o una fuerza equilibrada (Fnet= 0), siempre mantiene un estado de reposo o un estado de movimiento lineal uniforme hasta que una fuerza externa que actúa sobre él lo obliga a cambiar este estado. Declaración 2: Cuando una partícula está lo suficientemente lejos de otras partículas, se moverá en línea recta a una velocidad uniforme o permanecerá estacionaria. Es decir: la masa es una medida de inercia. El tamaño de la inercia sólo está relacionado con la masa y no tiene nada que ver con la velocidad y la rugosidad de la superficie de contacto. Cuanto mayor es la masa, mayor es el trabajo realizado al superar la inercia; cuanto menor es la masa, menor es el trabajo realizado al superar la inercia.

Segunda ley del movimiento de Newton

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La aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza externa neta sobre el objeto e inversamente proporcional a la masa de el objeto. La dirección de la aceleración. La misma dirección que la fuerza externa resultante. Fórmula: F=ma (Unidad: N (newton) o kilogramo metro por segundo cuadrado) La fórmula original publicada por Newton: F=d(mv)/dt (ver Principios matemáticos de la filosofía natural) Un objeto con momento p, bajo el acción de la fuerza externa neta F, la tasa de cambio de su impulso con el tiempo es igual a la fuerza externa neta que actúa sobre el objeto. En términos sencillos, la derivada de una función con t como variable independiente yp como variable dependiente es la fuerza externa total sobre el punto. Es decir: F = dp/dt = d (mv) / dt (d no es delta (△), pero significa diferencial. Pero en problemas generales en el aprendizaje de la escuela secundaria, no es necesario distinguir los dos) Cuando el objeto se mueve a baja velocidad, cuando la velocidad es mucho menor que la velocidad de la luz, la masa del objeto es una constante que no depende de la velocidad, por lo que F=m(dv/dt)=ma. Esto también se llama teorema del momento. . En la teoría de la relatividad, F=ma no es cierta porque la masa cambia con la velocidad, pero todavía se usa F=d(mv)/dt. Se puede obtener a partir de experimentos que cuando la aceleración es constante, F∝m, y cuando la masa es constante, F∝a (solo cuando F está en N, m está en kg y a está en m/s^2. , F = ma está establecido. ) Algunas explicaciones: Segunda Ley

(1) La segunda ley de Newton es la ley de acción instantánea de la fuerza. La fuerza y ​​la aceleración surgen, cambian y desaparecen al mismo tiempo. (2) F=ma es una ecuación vectorial. La dirección positiva debe especificarse al aplicarla. Cualquier fuerza o aceleración que sea igual a la dirección positiva toma un valor positivo; de lo contrario, toma un valor negativo. La aceleración se toma como dirección positiva. (3) De acuerdo con el principio de acción independiente de las fuerzas, cuando se utiliza la segunda ley de Newton para abordar el problema de un objeto que se mueve en un plano, las fuerzas sobre el objeto se pueden descomponer ortogonalmente y la segunda ley de Newton se puede aplicar en dos direcciones mutuamente perpendiculares. La forma componente de la ley: Fx=max, Fy=may series de ecuaciones.

Seis propiedades de la segunda ley de Newton

(1) Causalidad: La fuerza es la causa de la aceleración. (2) Consustancialidad: F, my a corresponden al mismo objeto. (3) Vectorialidad: la fuerza y ​​la aceleración son vectores, y la dirección de la aceleración de un objeto está determinada por la dirección de la fuerza externa resultante sobre el objeto. En la expresión matemática ∑F = ma de la segunda ley de Newton, el signo igual no solo significa que los valores en los lados izquierdo y derecho son iguales, sino que también significa que las direcciones son consistentes, es decir, la dirección del objeto. La aceleración es la misma que la dirección de la fuerza externa resultante. (4) Instantaneidad: cuando la fuerza externa sobre un objeto (de masa constante) cambia repentinamente, la magnitud y dirección de la aceleración determinada por la fuerza también cambiarán repentinamente al mismo tiempo cuando la fuerza externa total sea cero, la aceleración; es cero al mismo tiempo y la aceleración es la misma que Las fuerzas externas combinadas mantienen una correspondencia uno a uno. La segunda ley de Newton es una ley de correspondencia instantánea, que indica el efecto instantáneo de la fuerza. (5) Relatividad: existe un sistema de coordenadas en la naturaleza. En este sistema de coordenadas, cuando no hay fuerza, el objeto mantendrá un movimiento lineal uniforme o en reposo. Dicho sistema de coordenadas se denomina sistema de referencia inercial. El suelo y los objetos que están estacionarios o que se mueven en línea recta con velocidad uniforme con respecto al suelo pueden considerarse sistemas de referencia inerciales. Las leyes de Newton sólo son verdaderas en los sistemas de referencia inerciales. (6) Independencia: cada fuerza que actúa sobre un objeto puede producir de forma independiente una aceleración. La suma de las aceleraciones producidas por cada fuerza es igual a la aceleración producida por la fuerza externa combinada.

Ámbito de aplicación

(1) Sólo es aplicable a objetos que se mueven a baja velocidad (menor velocidad que la velocidad de la luz). (2) Sólo se aplica a objetos macroscópicos. La segunda ley de Newton no se aplica a átomos microscópicos. (3) El sistema de referencia debe ser un sistema inercial.

Tercera ley del movimiento de Newton

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Las fuerzas de acción y reacción entre dos objetos son iguales en magnitud y opuestas en dirección sobre una misma línea recta. (Consulte la tercera ley del movimiento de Newton para obtener más detalles)

Expresión

F=-F' Tercera ley

(F representa acción, F' representa fuerza de reacción, el signo negativo indica que la fuerza de reacción F' está en la dirección opuesta a la fuerza de acción F)

Explicación

Para cambiar el estado de movimiento de un objeto, otros objetos deben interactuar con él. La interacción entre objetos se manifiesta a través de fuerzas. También señala que los efectos de las fuerzas son mutuos y que si hay una fuerza de acción, debe haber una fuerza de reacción. Actúan sobre la misma línea recta, son iguales en magnitud y de dirección opuesta.

Nota

1. ①Los efectos de las fuerzas son mutuos. Aparecen al mismo tiempo y desaparecen al mismo tiempo. ② La fuerza de interacción debe ser una fuerza de la misma naturaleza. ③ La fuerza de acción y la fuerza de reacción actúan sobre dos objetos y sus efectos no pueden anularse entre sí. ④La fuerza de acción también se puede llamar fuerza de reacción, pero los objetos de referencia seleccionados son diferentes. ⑤La fuerza de acción y la fuerza de reacción no se pueden calcular porque el punto de acción no está en el mismo objeto. 2. La diferencia entre la fuerza de interacción y. la fuerza de equilibrio ①La fuerza de interacción es igual en magnitud, las fuerzas en direcciones opuestas actúan sobre dos objetos y en la misma línea recta las propiedades de las dos fuerzas son las mismas; ②Las fuerzas de equilibrio son dos fuerzas que actúan sobre el mismo objeto, con la misma magnitud y direcciones opuestas, y que actúan sobre la misma línea recta. La naturaleza de las dos fuerzas puede ser diferente. ③Dos fuerzas que se equilibran entre sí pueden existir solas, pero la fuerza interactiva existe y desaparece al mismo tiempo. Por ejemplo: cuando se coloca un objeto sobre una mesa, la gravedad y la fuerza de apoyo sobre el objeto son fuerzas equilibradas después del objeto. Se quita, la fuerza de apoyo desaparece, pero la gravedad permanece. Cuando el objeto está sobre la mesa, la fuerza de apoyo sobre el objeto y la presión sobre la mesa son un par de fuerza de acción y fuerza de reacción. Una vez retirado el objeto, ambos desaparecen.