II. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ЗАКОНЫ ДИНАМИКИ

В кинематике мы научились давать полное описание движения в любой системе отсчета. Теперь можно поставить вопрос о том, когда, при каких условиях могут возникать или изменяться движения тел. Ответ на этот вопрос и составляет содержание следующего раздела механики, который получил название динамики.

Как показывают опыт и практика, никакое движение само по себе возникнуть не может. Всегда появление и изменение движения тела оказываются связанными с влиянием на него окружающих тел. Поэтому для отыскания причин, вызывающих движение, нужно научиться правильно характеризовать эти влияния.

Прежде всего необходимо решить вопрос о выборе системы отсчета. Из кинематики известно, что одно и то же тело может совершать разные движения в разных системах отсчета. В одной системе его движение может быть простым, в другой — сложным и запутанным. В одной системе можно легко проследить все влияния окружающих предметов на тело, в другой это весьма трудно.

Рис. 1.1.

Рис. 2.2.

Например, мы хотим изучить движения тел на поверхности Земли. Один наблюдатель (рис. 2.1) решил рассмотреть движения дерева А и велосипедиста В в системе отсчета, связанной с Землей; другой — в системе, связанной с вращающейся каруселью. Первый наблюдатель увидит велосипедиста движущимся прямолинейно и равномерно, а дерево — неподвижно стоящим на Земле. Наблюдателю легко увидеть те причины и условия, которые обусловливают покой дерева и простое прямолинейное движение велосипедиста. В системе отсчета второго наблюдателя дерево А будет двигаться по окружности, а велосипедист В будет совершать очень сложное криволинейное неравномерное движение (рис. 2.2). Объяснить причины появления этих сложных движений для второго наблюдателя очень трудно.

Таким образом, неудачный выбор системы отсчета затрудняет отыскание причин, влияющих на характер движения. Для решения задач динамики мы должны научиться находить такие системы отсчета, в которых можно было бы легко проследить влияние окружающих тел на движение данного тела.