ГЛАВА 20. ПРИМЕНЕНИЕ ЗАКОНОВ ДВИЖЕНИЯ НЬЮТОНА

Полученные учащимися знания о различных видах движения, законах Ньютона и силах позволяют решать основные задачи динамики: изучая движение материальной точки, определять действующие на нее силы; по известным силам находить ускорение, скорость и положение точки в любой момент времени.

Опираясь на знание учащимися кинематики равнопеременного движения, вначале решают задачи о прямолинейном движении тел под действием постоянной силы, в том числе под действием силы тяжести. Затем переходят к задачам о криволинейном движении, где главное внимание уделяют равномерному движению тел по окружности, в том числе движению планет и искусственных спутников по круговым орбитам.

В большинстве задач рассматривается движение тел под действием нескольких сил (тяжести, трения, упругости и др.). Поэтому второй закон Ньютона нужно использовать в более общем виде, чем это делалось в главе 17.

где векторная сумма внешних сил, а масса всех тел, движущихся с ускорением а.

Если на точку действует несколько сил, то можно найти их равнодействующую по правилу сложения векторов. Однако часто более удобным является замена векторного равенства эквивалентной ему системой скалярных равенств:

Для перехода от векторной формы записи второго закона Ньютона к скалярной необходимо найти проекции векторов на оси координат.

Так как в средней школе, как правило, решают задачи о движении тел в одной плоскости, то для этого случая достаточно использовать только одно или два скалярных уравнения, написанные обычно для осей координат, направленных по линии скорости и перпендикулярно к ней. Одно из направлений, обычно совпадающее с направлением вектора ускорения, принимают за положительное, а противоположное — за отрицательное.