Первый закон ньютона закон инерции: Инерция. Первый закон Ньютона — урок. Физика, 9 класс.

Содержание

Презентация по физике “Инерция. Первый закон Ньютона” 9 класс

25 слайд

Литература § 14-а. Первый закон Ньютона. Учебник “Физика-9”. Физика. Ру. //[Электронный ресурс] // http://cit.vvsu.ru/MIRROR/www.fizika.ru/theory/tema-14/14a.htm § 7. Первый закон Ньютона. Инерциальные системы отсчета. Социальный навигатор. Справочник для абитуриентов, ищущих работу молодежи //[Электронный ресурс] //http://www.edu.yar.ru/russian/projects/socnav/prep/phis001/dyn/dyn7.html 1 закон Ньютона. Движение тела при отсутствии сил, при равенстве нулю равнодействующей. UMS //[Электронный ресурс] // http://izotovmi.chat.ru/Fizika/Mehanika/zdina030.htm Гутник, Е. М., Физика. 7 класс. Учебник для общеобразовательных школ / Е. М. Гутник, А. В. Перышкин. – М.: Дрофа, 2009. – 302 с. Законы Ньютона. Словари и энциклопедии на Академике //[Электронный ресурс] // http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/3321 Зорин, Н.И. ГИА 2010. Физика. Тренировочные задания: 9 класс / Н.

И. Зорин. – М.: Эксмо, 2010. – 112 с. – (Государственная (итоговая) аттестация (в новой форме). Инерция движения. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов//[Электронный ресурс]// http://school-collection.edu.ru/catalog/res/ac58c5c4-5489-4016-bd20-a3b0904e94bd/view/ Инерция покоя. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов//[Электронный ресурс]// http://school-collection.edu.ru/catalog/res/65ba3c72-44d4-4c50-b48c-639604bc5525/view/ Кабардин, О.Ф. Физика. 9 кл.: сборник тестовых заданий для подготовки к итоговой аттестации за курс основной школы / О.Ф. Кабардин. – М.: Дрофа, 2008. – 219 с; Перышкин, А. В., Физика. 7 класс. Учебник для общеобразовательных школ / А. В. Перышкин. – М.: Дрофа, 2009. – 198 с. Перышкин, А. В., Физика. 8 класс. Учебник для общеобразовательных школ / А. В. Перышкин. – М.: Дрофа, 2009. – 196 с. Федеральный институт педагогических измерений. Контрольные измерительные материалы (КИМ) Физика ГИА-9 2010 г. / /[Электронный ресурс]// http://fipi.ru/view/sections/214/docs/ Федеральный институт педагогических измерений.
Контрольные измерительные материалы (КИМ) Физика ЕГЭ 2001-2010//[Электронный ресурс]// http://fipi.ru/view/sections/92/docs/

Закон Инерции (первый закон Ньютона)

Если все силы, действующие на самолет, взаимно уравновешены, то в соответствии с законом инерции (первым законом Ньютона) самолет находится либо в покое (рис. 5.01), либо в состоянии прямолинейного и равномерного движения. Примерами такого движения являются горизонтальный установившийся полет  
[c.116]

Теперь наблюдатель может постулировать существование инерциальной системы отсчета как системы, в которой выполняется закон инерции (первый закон Ньютона) и считать, что в такой системе действует и второй закон Ньютона (третий закон Ньютона, как известно, должен выполняться в любой системе отсчета. Пространство 8 с инерциальной системой отсчета естественно назвать физическим. Оно обладает фундаментальным свойством однородности параллельный перенос в нем системы тел, на каждое из которых не действуют внешние силы, как целого не изменяет механические свойства системы.

Время также однородно, т. е. законы движения системы не зависят от выбора начала отсчета времени. Следствием однородности времени является закон сохранения и превращения энергии, а закон сохранения вектора импульса (количества движения) системы есть следствие однородности физического пространства.  [c.12]


Инерции (первый закон Ньютона) 133  [c.648]

Ньютон сразу вводит абсолютное пространство, неизменное и неподвижное, и тот репер, который позволяет придать точное содержание закону инерции — первому закону движения, который сформулирован по Декарту. Вводится и абсолютное время, текущее независимо от тел, — та универсальная независимая переменная, которая играет столь важную роль в ньютоновом исчислении бесконечно малых. Ньютону принадлежит и введение понятия массы, в отличие от веса (протяженность, объем, по Декарту, составляли сущность материи). Он определяет массу тела как произведение плотности  

[c.116]

ИНЕРЦИЯ (ПЕРВЫЙ ЗАКОН НЬЮТОНА)  [c. 46]

Сила Сила движение Инерция (первый закон Ньютона) 46  

[c.181]

Полученные результаты можно рассматривать как некоторое обобщение первого закона Ньютона (закона инерции).  [c.207]

Эту аксиому часто называют первым законом Ньютон а, или принципом инерции Галилея.  [c.144]

Эту аксиому часто называют первым законом Ньютона, или принципом инерции Галилея. Она достаточно подробно изучается в элементарном курсе физики, поэтому здесь ограничимся лишь несколькими замечаниями.  [c.137]

Первый закон Ньютона — закон инерции — описывает простейшее из возможных механических движений — движение материальной точки в отвлеченных условиях полной ее изолированности от действия других материальных тел. Закон инерции в формулировке Ньютона (перевод А. Н. Крылова) гласит Всякое тело сохраняет состояние покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока и поскольку приложенные силы не заставят его изменить это состояние .

[c.12]

Как будет показано дальше ( 25), первый закон Ньютона не является самостоятельным законом, а представляет собой лишь частный случай второго закона Ньютона. Ньютон все же счел необходимым выделить этот частный случай и сформулировал его отдельно как первый закон механики , по-видимому, потому, что сама возможность движения тела в отсутствие сил, которые бы это движение поддерживали , до Ньютона вызывала сомнения. Чтобы подчеркнуть возможность движения тел в отсутствие действия сил и определить тот единственный тип движения, который в этих случаях возможен (равномерное и прямолинейное движение), Ньютон и сформулировал первый закон движения. Движение в отсутствие сил, о котором идет речь в этом законе, называют движением по инерции, и поэтому первый закон Ньютона часто называют законом инерции .  

[c.72]


Сразу видно, что если в какой-либо системе отсчета действуют силы инерции, то эта система отсчета не может быть инерциальной.
Действительно, поскольку силы инерции не связаны с какими-либо конкретными телами, мы не можем удалить эти тела и тем самым устранить силы инерции. Поэтому тело, свободное от воздействия других тел, но испытывающее действие сил инерции, будет двигаться не прямолинейно и равномерно, а с ускорением, т. е. первый закон Ньютона не будет соблюдаться.  [c.336]

Аксиома I (аксиома инерции, или первый закон Ньютона).  [c.8]

Первая гипотеза, которую мы введем, совпадает полностью с первым законом Ньютона. Этот закон говорит, что материальная точка ) сохраняет состояние покоя или прямолинейного движения с постоянной скоростью до тех пор, пока она не будет вынуждена изменить это состояние под действием на нее силы 2). Другими словами, ускорение представляет результат действия силы и обращается в нуль с прекращением действия силы. Иногда этот закон называют законом инерции”.  

[c.21]

Первый закон Ньютона (аксиома инерции). Сила. Следующую аксиому динамики называют п е р в ы м законом Ньютона или аксиомой инерции если на материальную точку не действуют силы, то она сохраняет состояние покоя или равномерного и прямолинейного движения.  [c.85]

Первый закон Ньютона —это закон инерции Галилея отсюда возник термин инерциальные системы .  

[c.11]

Если же подвижная система координат движется равномерно и прямолинейно по отношению к абсолютной системе, то она уже становится инерциальной. В такой системе уже не то.лько кориолисовы, но и переносные силы инерции равны нулю. Основное уравнение динамики для этой подвижной системы lai oe же, как для абсолютной системы координат. Значит, абсолютная система координат не имеет каких-либо преимуществ по отношению к любой инерциальной системе — полностью с нею эквивалентна. Все законы механики в ней будут выполняться так же, как и в любой инерциальной системе. Этот вывод п следует из первого закона Ньютона — закона инерции  [c.

38]

Первый закон Ньютона (закон инерции). Всякое  [c.81]

Явление сохранения телами состояния покоя или равномерного прямолинейного движения называют инерцией. Поэтому первый закон Ньютона называют также законом инерции.  [c.44]

Для наблюдателя, находящегося на земле, т. е. в инерциальной системе отсчета, сил инерции не существует. Отклонение тел при торможении или рывке вперед он объясняет в соответствии с первым законом Ньютона — стремлением тел сохранять свое состояние движения или покоя.  [c.198]

Первый Закон Ньютона называют еще законом инерции. Под инерцией понимают способность тела сохранять свое движение или состояние покоя при отсутствии сил или изменять это состояние под действием сил.  

[c.210]

В качестве первого закона Ньютон принял принцип инерции, открытый Галилеем, который можно сформулировать следующим образом изолированная материальная точка находится в состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения.[c.10]

Некоторыми авторами первый закон Ньютона (закон инерции) трактуется как простое следствие из второго закона В самом деле, если в уравнении (5) положить  [c.160]

Сила. Согласно первому закону Ньютона (закону инерции) всякое тело движется без ускорения, т. е. прямолинейно и равномерно, если на тело не действуют другие тела или если воздействия есть, но они скомпенсированы.  [c.94]

Первый закон Ньютона (закон инерции) всякая материальная точка находится в состоянии покоя или равномерного  [c.18]

В соответствии с первым законом Ньютона, законом инерции, всякая материальная точка, предоставленная сама себе, будет двигаться равномерно и прямолинейно. Так как мы не можем определить движение иначе, чем движение одних тел относительно других, то первый закон Ньютона только тогда считается сформулированным точно, когда установлена система отсчета, по отношению к которой можно измерить скорость точки. Именно поэтому Ньютон ввел понятие абсолютного пространства , по отношению к которому можно зарегистрировать движение любых материальных тел в природе. Опыт показывает, что неподвижные звезды в целом с хорошим приближением можно считать покоящимися относительно абсолютного пространства , так как любое достаточно удаленное от неподвижных звезд тело всегда движется относительно них с постоянной скоростью.  [c.10]


Всякому телу свойственно сохранять относительный покой или равномерное прямолинейное движение при отсутствии действия на него других сил (первый закон Ньютона). Это свойство тела называется инерцией.  [c.20]

Первый закон Ньютона утверждает, что существуют СО Сони называются и н е и -ц и а л ь и ы м и), относительно которых любая свободная материальная точка движется равномерно и прямолинейно (по инерции). Свободной материальную точку называют в тех случаях, когда на нее не действуют другие тела (пример комета, летящая вдали от прочих космических тел).[c.26]

Первый закон Ньютона – закон инерции изолированная материальная точка сохраняет состояние равномерного и прямолинейного движения или находится в состоянии покоя.  [c.43]

Архимеда, т. е. до времени Стевина (1548—1620), который в 1586 г. впервые занялся механикой наклонной плоскости, и Галилея (1564 — 1642), который сделал первое важное открытие в области кинематики. Таким образом механические принципы, относящиеся к движению тел, не были известны почти до нового времени. Основной ошибкой в рассуждениях большинства исследователей было их предположение о необходимости непрерывно действующей силы для поддержания движения тела. Они думали, что для тела более свойственно состояние покоя, чем движения, что противоречит закону инерции (первый закон Ньютона). Этот закон был открыт Галилеем совершенно случайно при изучении движения тел, скатывающихся по наклонной плоскости на горизонтальную поверхность. Галилей принял следующее основное положение изменение скорости или ускорение определяется силами, которые действуют на тело. Это положение содержит почти целиком два первые положения Ньютона. Галилей применил свои принципы с полным успехом при открытии законов падающих тел и законов движения снарядов. Благодаря своим открытиям он справедливо считается основателем динамики. Он первый применил маятник для измерения времени.  [c.43]

Первый закон Ньютона — закон-ннерцрпр-описывает простейшее из возможных механических 71ВТШЕНЙЙ — движение материальной точки в условиях полной ее изолированности от влияния на нее других материальных тел. Закон инерции формулируют так всякая изолированная материальная точка, т. е. точка, не подверженная воздействию каких-либо других материальных объектов, может находиться относительно неподвижной системы отсчета только в одном кинематическом состоянии, в состоянии равномерного прямолинейного движения (у = onst) или в состоянии покоя (v = 0).  [c.205]

Первые два за ,она Ньютона закон инерции в закон 1ависнмости силы от ускорения — будут изложены в отделе динамики, во второ,м томе курса.[c.16]

Следствия. 1) Если FsO, то mv—mv 0 и v=vn,. т. е. движение точки подчинено первому закону Ньютона (п. 1.1 гл. XIII) —происходит по инерции.  [c.278]

Там же, с. 37. Одна и нанбопее совершенных о современной точки зрения формулировок первого закона Ньютона приведена в учебнике теоретической механики профессора С. М. Тарга Изолированная от внешних воздействий материальная точка сохраняет свое состояние покоя пли равпомерпото прямолинейного движения до тех нор, нот а приложенные силы но заставят ее изменить это состояние Тарг С. М. Краткий курс теоретической механики. М. Наука, 1970, с. 244). Тут же автор добавляет, что движение, совершаемое точкой при отсутствии сил, называется движением по инерции ,  [c.22]

ИНЕРЦИИ ЗАКОН (первый закон Ньютона) — см. Ньютона ваконы механики.  [c.108]

Наконец, первый закон Ньютона, называемый законом инерции, раскрывает одно фундаментальное свойство тел (и, как увидим позже, вообще всех материальных объектов, будь то тело, частица или поле), состоящее в способности тел сохранять покой или равномерное прямолинейное движение относительно некоторой (вообще говоря, произвольной) инерциальной системы отсчета. Только благодаря этому свойству мы можем понять поведение тела, особенности его движения в других, неинерци-альных системах отсчета. Например, благодаря этому свойству становится понятным, почему пассажир при резком торможении вагона отклоняется относительно стен вагона вперед по движению, а при резком ускорении — назад, против движения. Действительно, когда вагон движется равномерно относительно земли (инерциальная система отсчета), равномерно относительно земли движется и пассажир. При торможении вагон изменяет состояние равномерного движения, а пассажир продолжает сохранять это движение относительно земли в результате мы наблюдаем смещение пассажира относительно стен вагона  [c.45]

Почти во всех учебниках встречается утверждение, что первый закон Ньютона — закон инерций — был высказан уже Галилеем. Однако вни-дмательное чтение произведений Галилея этого не подтверждает более того, даже неизвестно, каким образом могло возникнуть такое представление. Так как Галилея, как механика, поднял на щит знаменитый Мах, то автор этих строк долгое время думал, что это представление принадлежит Маху однако последний в своей книге Механика в своем развитии (гл. II, 1, 8 стр. 140 немецкого издания 1901 г.) цитирует работу Вольвиля (1884 г.), показавшего, что предшественники Галилея и даже сам Галилей, лишь очень постепенно освобождаясь от аристотелевых представлений, дошли до понимания закона инерции . В своем пути Галилей остановился на стадии введенного Коперником принципа космической инерции, иными словами равномерного кругового движения тел, находящихся на поверхности Земли в своем естественном месте. Широко известна написанная Галилеем художественная картина поведения брошенных шаров, текущей воды, летающих бабочек и т. д. в каюте равномерно движущегося по спокойному морю корабля, но мало кто обращает внимание на то, что этот корабль в действительности движется по дуге большого круга Земли. Решающим местом в этом отношении является следующее. В начале четвертого дня Бесед и математических доказательств относительно двух новых наук Галилей утверждает (стр. 417 русского издания 1934 г.) Когда тело движется по горизонтальной плоскости, не встречая никакого сопротивления движению, то. движение его является равномерным и продолжалось бы бесконечно, если бы плоскость простиралась в пространстве без конца. Если же плоскость конечна…, то тело, имеющее вес, достигнув конца плоскости, продолжает двигаться далее таким образом, что к его первоначальному равномерному беспрепятственному движению присоединяется другое, вызываемое силой тяжести, благодаря чему возникает сложное движение, слагающееся из равномерного горизонтального и естественно ускоренного движений его я называю движением бросаемых тел .  [c.84]


Однако со временем парадоксы перестают казаться таковыми. Они входят составной частью в основы знания и дефор мируют сам способ мышления. Кого пыне удивишь первым законом Ньютона А во времена Галилея закон инерции казался парадоксальным, так как повседневный опыт в совокупности с авторитетом Аристотеля, казалось бы, говорил о том, что движущееся тело, предоставленное самому себе, обязательно тормозится. Специальная теория относительности, казавшаяся первоначально большинству физиков не более чем логическим вывертом, стала повседневным рабочим инструментом для техники ускорителей, выработала новый релятивист- ский стиль мышлеиия. Ныне человек, выступающий против теории относительности (а такие хоть и редко все же находятся ) кажется замшелым монстром.  [c.4]

В основании динамики лежат законы, впервые в наиболее пол-м и законченном виде сформулированные Исааком Ньютоном книге Математические начала натуральной философии (1687 г,). В качестве первого закона Ньютон принял принцип инерции, крытый Галилеем, который можно сформулировать следующим разом. изолированная материальная точка находится в состоя-т покоя шли равномернЬго ы прямолинейногс движения.  [c.238]


Первый закон Ньютона | Динамика | Физика

В течение многих столетий люди считали, что для движения какого-либо тела необходимо постоянно воздействовать на это тело с некоторой силой.

Это, вроде бы, полностью подтверждается нашим повседневным опытом. Например, у меня на столе сейчас стоит стакан с чаем, и что-то мне подсказывает, что пока я не дотронусь до него и не начну толкать, он с места не сдвинется.

Еще Аристотель, живший более двух тысяч лет назад, сделал предположение, что тела не будут двигаться, пока кто-то не подействует на них с силой. Он полагал, что у предметов есть естественная склонность останавливаться: если прекратится внешнее воздействие, заставляющее что-либо перемещаться, прекратится и само движение.

Это воззрение господствовало в науке до тех пор, пока человек по имени Галилео Галилей не сформулировал закон инерции. Затем другой человек по имени Исаак Ньютон смог обобщить результаты своих предшественников, в числе которых был и Галилей, в своем фундаментальном труде «Математические начала натуральной философии». Отдавая дань уважения Ньютону, мы иногда называем закон инерции – первым законом Ньютона.

Давайте взглянем на историческую формулировку этого закона:

Первый закон Ньютона

Всякое тело продолжает удерживаться в состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока и поскольку оно не понуждается приложенными силами изменить это состояние.

Мы разберемся с этим законом, разбив его на две части: 1) всякое тело будет удерживаться в состоянии покоя, пока какие-либо внешние воздействия не заставят его начать движение; 2) всякое тело будет удерживаться в состоянии равномерного и прямолинейного движения, пока какие-либо силы не заставят его изменить это состояние.

Итак, представьте, что на льду лежит какое-то тело, скажем хоккейная шайба.

Я думаю, что с первой частью закона инерции все понятно: тело будет покоиться, пока кто-то не подействует на него с силой. Причем это должна быть неуравновешенная сила, потому что, если я буду действовать на шайбу с одной стороны, а вы будете воздействовать на нее с той же силой с другой стороны, шайба будет продолжать покоиться.

Теперь разберемся со второй частью первого закона Ньютона.

Если слегка ударить клюшкой по шайбе, она пройдет небольшое расстояние и остановится. Но она остановится, не потому что у нее есть естественная склонность останавливаться, а потому что есть неуравновешенные силы, препятствующие ее движению: сила трения и сила сопротивления воздуха.

Когда мы смотрим невооруженным глазом, нам кажется, что лед абсолютно гладкий. Но если мы рассмотрим срез льда под микроскопом, то мы увидим мельчайшие зазубрины и углубления. Чем сильнее мы будем приближать изображение, тем сильнее поверхности взаимодействующих тел будут казаться нам шероховатыми и неровными. Между шайбой и льдом есть трение, и это мешает шайбе двигаться.

Кроме того, когда шайба скользит по льду, она постоянно сталкивается с молекулами и атомами газов, из которых состоит воздух. Конечно, сопротивление воздуха будет очень маленьким, в задачах им обычно пренебрегают, но все-таки оно есть.

А теперь представьте, что на движущуюся шайбу перестали действовать какие-либо неуравновешенные силы. Что бы тогда произошло? Она двигалась бы по прямой с постоянной скоростью. То же самое произошло бы, если бы мы все время действовали на шайбу так, чтобы сбалансировать трение и сопротивление воздуха.

Эти простые мысли прямо противоречат тому, что говорил Аристотель. У тел нет естественной склонности останавливаться. У них, наоборот, есть склонность сохранять свою скорость постоянной (покой – это фактически движение с нулевой скоростью). Вот эту способность тел сопротивляться изменению собственной скорости и называют инерцией.

Первый закон Ньютона | Инженерные знания

Поскольку наш материал про три закона Ньютона пользуется большой популярностью, а большинство читателей с трудом ориентируется в этих вещах и постоянно задают вопросы в личные сообщения, мы решили подробнее расписать каждый из этих фундаментальных законов.

Начнем, само собой, с первого закона Ньютона.

Полезно знать, что основы заложил ещё Галилей, сформулировав закон инерции. Из него следует, что при отсутствии внешних сил тело либо покоится, либо движется равномерно.

Ньютон же “осовременил” и дополнил эту формулировку, обозначив понятие относительности.

Давайте сформулируем первый закон Ньютона так, как это обычно сделано в учебниках.

Существуют такие системы отсчета, называемые инерциальными, в которых тела движутся равномерно и прямолинейно, если на них не действуют никакие силы или действие других сил скомпенсировано.

Вот, вроде бы, мало написано. Но о чём тут вообще написано?

Первая мысль, которая появляется при прочтении этих строк – для чего это вообще и что это за бред? Да, именно бред.

Когда нам рассказывают про этот закон, аналитическое мышление ещё не до конца сформировано и жизненного опыта маловато. Поэтому, давайте разбирать вопрос буквально по буквам. И после нашей аналитической работы вы будет воспринимать первый закон Ньютона как один из фундаментальных законов механики, а не что-то из учебника.

Вся сложность ни в первом законе, а в мудреной формулировке! Вот мы и не понимаем ничего 🙂 Оно как на древнерусском языке написано.

Давайте упрощать.

Читаем поэтапно:

Система отсчёта

Существуют такие системы отсчёта…Стоп-слово системы отсчёта. Что такое система отсчёта?

Ничего сверхъестественного!

В данном случае, это обстоятельство указывает на принадлежность рассматриваемых тел к одной системе отсчёта.

Если мы едем на поезде и проезжаем мимо станции, то можно рассматривать и поезд, и станцию в одной системе отсчёта, а можно как разные.

В одной общей системе отсчёта, привязанной к станции, поезд будет ехать, а станция стоять.

В другой, привязанной к поезду, поезд будет стоять, а станция проедет мимо.

Мы можем сидеть на стуле в комнате, а земля в это время крутится. Относительно земли мы сидим, а относительно пространства или, скажем, луны, крутимся.

Именно это обстоятельство и обозначается понятием система отсчёта.

Инерциальная система отсчёта

Следующее новое слово – инерциальная система отсчёта.

Что это такое? Да всё тоже очень просто. Это система отсчёта, в которой существует инерция.

Что такое инерция?

Инерция есть способность тела сохранять скорость как по направлению, так и по величине, при отсутствии воздействий на тело. Если поезд разгоняется, мы начинаем падать противонаправлено его движению, когда тормозит – падаем вперед. Вот она инерция. Врезаемся передним колесом велосипеда в бордюр и что-то тянет нас через руль. Опять инерция. Она появляется в следствие того, что у тела есть некоторая собственная масса. И в случае с поездом, эта масса продолжает своё свободное движение по инерции, тогда как колёса поезда уже тормозятся.

Как мы помним, первый закон Ньютона – это ещё и закон инерции.

Равномерно и прямолинейно

Здесь, наверное, ничего пояснять не нужно.

Прямолинейно – это по прямой линии.

Равномерно – значит за любые равные промежутки времени проходит одно и то же расстояние, и имеет неизменную скорость.

Н

а них не действуют никакие силы…

Для чего это обозначается?

Всё тоже очень просто!

В реальной жизни и в нашем пространстве в нашей системе отсчёта, мы всегда испытываем действия каких-либо сил.

Если санки катятся с горы, то на них, как минимум, действует сила притяжения Земли и сила трения, возникающая между полозьями и снегом. Представить себе обратную ситуацию в реальной жизни довольно сложно. А тут на этом заостряется внимание.

Действие других сил скомпенсировано …

Понятие более сложное, чем предыдущие обозначенные моменты.

Как представить себе компенсацию сил?

Представьте себе, что лыжник скатывался с горы и в какой-то момент подул ветер, который остановил лыжника. В момент остановки силы и были скомпенсированы. Или, результирующая всех сил была равна нулю.

Проще всего представить себе эту ситуацию, когда мы говорим про плавание.

Простая формулировка Первого закона Ньютона

Теперь, изучив всю матчасть, мы модем сформулировать закон в оченой простой форме.

Если велосипедист едет по абсолютно ровной дороге, после того, как его кто-то толкнул вперед,а дорога без наклона и сила трения колёс, а также сопротивление ветра (как и ВСЕ внешние сопротивления) отсутствуют, то он будет катиться так с одинаковой скоростью бесконечно долго. Но в реальной системе отсчёта ВСЕГДА будут действовать силы противодействия (трение, ветер, кочки) и велосипедист начнет останавливаться, если не будет крутить педали.

Не прозвучало тут про компенсацию сил. Как бы выглядела бы компенсация сил на примере такого велосипедиста?

Пусть в лицо велосипедисту дует ветер и воздействует на него с силой 50 Ньютонов, а за спиной у велосипедиста будет винт, как у Карлсона, который создает силу движения вперед 50 Ньютонов. Вот мы и уравновесили все силы и получили результирующий ноль.

Примерно так будет звучать простая версия первого закона Ньютона.

Для чего оно всё нужно?

Если вы уже решали задачи, то наверняка сталкивались с рисованием схемы для задачи, где отображены все силы:

Сказали мы всё это, для того, чтобы в дальнейшем вы представляли, себе, как и для чего рисуется такая схема, откуда вылезает понятие равнодействующей и как взаимодействуют силы друг с другом. Плюс никто не отменял и законы природы :)…

Надеюсь, что статья была для вас полезна!

Подписывайтесь на наш проект, ставьте лайки и смотрите Инженерные знания на YouTube !

Обязательно прочитайте про второй закон Ньютона!

========

Полезные материалы в моем блоге по теме:

Первый закон Ньютона: инерция – Юридическая помощь

Задача обучения

  • Разобраться в Первом законе движения.

формула и определение / Блог :: Бингоскул

  • Блог
  • Первый закон Ньютона: формула и определение

Кратко о 1 законе Ньютона: формула, определение и формулировка

 

Помни!!!

  • В основе динамики материальной точки лежат три закона Ньютона.
  • Первый закон Ньютона – закон инерции 
  • Под телом подразумевают материальную точку, движение которой рассматривают в инерциальной системе отсчета.

 

1. Формулировка

«Существуют такие инерциальные системы отсчёта, относительно которых тело, если на него не действуют другие силы (либо действие других сил компенсируется), находится в покое либо движется равномерно и прямолинейно».

 

2. Определение

Первый закон Ньютона — всякая материальная точка (тело) сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока воздействие со стороны других тел не заставит её изменить это состояние.

 

Первый закон Ньютона — закон инерции (Галилей вывел закон инерции)

 

Закон инерцииЕсли на тело нет внешних воздействий, то данное тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения относительно Земли.

 

Инерциальная система отсчёта (ИСО) – система, которая либо покоится, либо движется равномерно и прямолинейно относительно какой-то другой инерциальной системы. Т.е. система отсчета, в которой выполняется 1-й закон Ньютона.

  • Масса тела – количественная мера его инертности. В СИ она измеряется в килограммах.
  • Сила – количественная мера взаимодействия тел. Сила – векторная величина и измеряется в ньютонах (Н). Сила, которая производит на тело такое же действие, как несколько одновременно действующих сил, называется  равнодействующей этих сил.

 

3. Формула

Формулы нет. Формула первого закона Ньютона не существует.

 

Первый закон Ньютона содержится 2 важных утверждения:
  1. все тела обладают свойством инерции;
  2. инерциальные системы отсчета существуют.

 

Это интересно

bingoschool.ru

кратко и понятно о формулах и формулировках на конкретных примерах

В школьном курсе физики изучаются три закона Ньютона, являющиеся основой классической механики. Сегодня с ними знаком каждый школьник, но во времена великого ученого подобные открытия считались революционными. Законы Ньютона, кратко и понятно будут описаны ниже, они помогают не только понять основу механики и взаимодействия объектов, но и помогают записать данные в качестве уравнения.

Содержание статьи

Вводная информация

Впервые три закона Иссак Ньютон описал в труде «Математические начала натуральной философии» (1867 год), в котором были подробно изложены не только собственные выводы ученого, но все знания по этой теме открытые другими философами и математиками. Таким образом, труд стал фундаментальным в истории механики, а позднее и физики. В нем рассмотрены перемещение и взаимодействие массивных тел.

Интересно знать! Исаак Ньютон был не только талантливым физиком, математиком и астрономом, но и считался гением в механике. Занимал должность президента королевского общества Лондона.

Каждое утверждение освещает одну из сфер взаимодействия и перемещения предметов в природе, правда обращение к ним было несколько упразднено Ньютоном, и они были приняты как точки без определенного размера (математические).

Именно это упрощение позволило проигнорировать естественные физические явления: воздушное сопротивление, трение, температуру или другие физические показатели объекта.

Полученные данные могли быть описаны только по времени, массе или длине. Именно из-за этого формулировки Ньютона обеспечивают лишь подходящие, но приближенные значения, которые нельзя использовать для описания точной реакции крупных или изменяемых по форме объектов.

Перемещение массивных предметов, которые участвуют в определениях, принято исчислять в инерциальной системе отсчета, представленной в виде системы координат из трех измерений, и при этом она не увеличивает свою скорость и не оборачивается вокруг своей оси.

Ее часто называют системой отсчета Ньютона, но при этом ученый никогда не создавал и не использовал подобной системы, а использовал нерациональную. Именно в этой системе тела могут двигаться так, как описывает это Ньютон.

Первый закон

Называется законом инерции. Не существует его практической формулы, зато есть несколько формулировок. В учебниках по физике предлагается следующая формулировка первого закона Ньютона: есть инерциальные системы отсчета, в отношении которых объект, если он свободен от воздействия любых сил (или же они моментально компенсируется), находиться в полном покое или же двигается по прямой и с одинаковой скоростью. Что означает данное определение и как его понять?

Простыми словами первый закон Ньютона объясняется так: любое тело, если его не трогать и никоим образом не воздействовать на него, будет оставаться постоянно в состоянии покоя, то есть бесконечно стоять на месте. То же самое происходит и при его движении: оно будет равномерно двигаться по заданной траектории бесконечно, пока на него не воздействует что-либо.

Подобное утверждение озвучивал Галилео Галилей, но не смог уточнить и точно описать это явление. В этой формулировке важно правильно понять, что такое инерциальные системы отсчета. Если сказать совсем простыми словами, то это система, в которой выполняется действие данного определения.

Первый закон Ньютона

В мире можно увидеть огромное множество подобных систем, если понаблюдать за движением:

  • поезда на заданном участке с одинаковой скоростью;
  • Луны вокруг Земли;
  • колеса обозрения в парке.

В качестве примера рассмотрим некоего парашютиста, который уже раскрыл парашют и движется прямолинейно и при этом равномерно по отношению к поверхности Земли. Движение человека не прекратиться до тех пор, пока земное притяжение будет компенсироваться движением и сопротивлением воздуха. Как только это сопротивление уменьшится, то притяжение увеличится, что приведет к изменению скорости парашютиста – его движение станет прямолинейным и равноускоренным.

Именно в отношении этой формулировки существует яблочная легенда: Исаак отдыхал в саду под яблоней и размышлял о физических явлениях, когда с дерева сорвалось спелое яблоко и упало в траву. Именно ровное падение заставило ученого изучить этот вопрос и выдать в итоге научное объяснение движению предмета в некой системе отсчета.

Интересно знать! Помимо трех явлений в механике, Исаак Ньютон также объяснил движение Луны как спутника Земли, создал корпускулярную теорию света и разложил радугу на 7 цветов.

Второй закон

Данное научное обоснование касается не просто движения предметов в пространстве, а взаимодействия их с другими объектами и результатов этого процесса.

Закон гласит: увеличение скорости объекта с некоторой постоянной массой в инерциальной системе отсчета прямо пропорционально силе воздействия и обратно пропорционально постоянной массе движущегося предмета.

Проще говоря, если существует некое движущиеся тело, масса которого не изменяется, и на него вдруг начнет воздействовать посторонняя сила, то оно начнет ускоряться. А вот скорость ускорения будет прямо зависеть от воздействия и обратно пропорционально зависеть от массы движущегося предмета.

Для примера можно рассмотреть снеговой шар, который катиться с горы. Если шар толкать по ходу движения, то ускорения шара будет зависеть от мощности воздействия: чем она больше, тем больше ускорение. Но, чем больше масса данного шара, тем меньше будет ускорение. Данное явление описывается формулой, в которой учитывается ускорение, или «a», равнодействующая масса всех воздействующих сил, или «F», а также масса самого предмета, или «m»:

а = F/m

Следует уточнить, что данная формула может существовать только в том случае, если равнодействующая всех сил не меньше и не равна нулю. Применяется закон только относительно тел, которые двигаются со скоростью меньше световой.

Полезное видео: первый и второй законы Ньютона

Третий закон

Многие слышали выражение: «На каждое действие есть свое противодействие». Его часто используют не только в общеобразовательных целях, но и воспитательных, объясняя, что на каждую силу найдется большая.

Эта формулировка пошла от очередного научного утверждения Исаака Ньютона, а точнее его третьего закона, который объясняет взаимодействие различных сил в природе относительно какого-либо тела.

Третий закон Ньютона определение имеет такое: предметы оказывают воздействие друг на друга с силами одинаковой природы (соединяющей массы предметов и направлены вдоль прямой), которые равны по своим модулям и при этом направлены в разные стороны. Данная формулировка звучит достаточно сложно, но простыми словами объяснить закон легко: каждая сила имеет свое противодействие или равную силу, направленную в обратную сторону.

Гораздо проще будет понять смысл закона, если в качестве примера взять пушку, из которой стреляют ядрами. Пушка воздействует на снаряд с той же силой, с которой снаряд воздействует на пушку. Подтверждением этого будет небольшое движение пушки назад во время выстрела, что подтвердит воздействие ядра на орудие. Если взять как пример тоже самое яблоко, которое падает на землю, то станет понятно, что яблоко и земля воздействуют друг на друга с равной силой.

Закон имеет также математическое определение, в котором используется сила первого тела (F1) и второго (F2):

F1 = -F2

Знак минуса сообщает о том, что векторы сил двух разных тел направлены в противоположные стороны. При этом важно помнить, что данные силы не компенсируют друг друга, поскольку направлены относительно двух тел, а не одного.

Полезное видео: 3 закона Ньютона на примере велосипеда

Вывод

Данные законы Ньютона кратко и четко необходимо знать каждому взрослому человеку, поскольку они являются основой механики и действуют в повседневной жизни, несмотря на то, что не при всех условиях данные закономерности соблюдаются. Они стали аксиомами в классической механике, и на основе их были созданы уравнения движения и энергии (сохранение импульса и сохранение механической энергии).

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

znaniya.guru

Почему и как неподвижные объекты и непреодолимые силы совпадают?

Что произойдет, если неподвижный объект встретит непреодолимую силу — популярный вопрос в Интернете. Конечно, теория относительности ясно говорит нам, что неподвижного объекта не существует. Вот почему. Если вы возьмете какой-нибудь предположительно неподвижный объект, или что-то вроде вашего дома или Земли, я могу заставить его двигаться. Все, что мне нужно сделать, это начать двигаться относительно него. Например, я могу покататься на ракете. И вдруг, с моей точки зрения, я не двигаюсь, а Земля плывет снаружи.

Законы физики не отдают предпочтение инерциальной системе отсчета, поэтому с моей точки зрения здесь я не двигаюсь, и тем не менее ясно, что неподвижный объект движется. Итак, из-за относительности неподвижных объектов быть не может, но я думаю, что люди обычно подразумевают под неподвижным объектом что-то такое, что если он не движется, вы не можете заставить его двигаться, толкнув его, поэтому не неподвижный объект, а не- разгонный.

Используя второй закон Ньютона, мы знаем, что ускорение объекта равно общей силе, действующей на него, деленной на его массу, хотя вы, вероятно, видели, что F равно MA.Таким образом, неускоряемый объект будет объектом с бесконечной массой, объектом настолько массивным, что независимо от того, насколько велика общая сила F, при делении F на M всегда будет ноль.

Конечно, как мы уже говорили, невозможность ускорить объект не обязательно означает, что объект не движется. Это просто означает, что вы не можете напрямую изменить его скорость. Если он не движется, то он останется неподвижным, а если он движется со скоростью 100 миль в час, то он будет продолжать двигаться со скоростью 100 миль в час.

А как насчет непреодолимой силы? Что ж, все фундаментальные силы в природе на самом деле вызваны частицами, такими как фотоны, глюоны или гравитоны, которые взаимодействуют с объектом и изменяют его импульс. Единственный способ не подвергаться влиянию силы — вообще не взаимодействовать с ней, подобно тому, как электроны не взаимодействуют с глюонами, поэтому на них не действует сильное ядерное взаимодействие. Даже сам свет является непреодолимой силой. Каждый фотон, попадающий в ваше тело, немного меняет ваш импульс, и вы ничего не можете с этим поделать, кроме как вообще избегать света или становиться прозрачным.

Итак, все силы уже непреодолимы, но у меня сложилось впечатление, что фраза «непреодолимая сила» на самом деле не подразумевает что-либо о таких силах, как электромагнетизм или гравитация, а скорее нечто, что вы не можете удержать от обрушения на вас, то есть, объект, скорость которого нельзя изменить, толкнув его. Итак, если под непреодолимой силой мы подразумеваем объект, движущийся со скоростью, которую никогда нельзя изменить, то это означает, что объект не может ускоряться.

Но секундочку.Это звучит знакомо. Вспоминая то, что мы узнали ранее, непреодолимая сила должна быть неускоряемым объектом, а это означает, что непреодолимая сила и неподвижный объект на самом деле одно и то же, если смотреть с разных систем отсчета.

Теперь, поскольку бесконечная масса требует бесконечной энергии, мы не знаем ничего во Вселенной, что ведет себя подобным образом, не в последнюю очередь потому, что это автоматически была бы черная дыра настолько большая, что все во Вселенной уже было бы внутри нее .

Но что, если мы проигнорируем гравитацию и вообразим, что существует неускоряемый объект? Ну, во-первых, это был бы бесконечный источник свободной энергии, который позволил бы нам жить в 100% счастливом утопическом обществе, нарушать второй закон термодинамики и, вероятно, создавать порталы и путешествия во времени. Вы можете многое сделать с бесконечной энергией.

Но что более важно, если два из этих бесконечно массивных, не имеющих ускорения объектов двигались навстречу друг другу и столкнулись, то, поскольку скорость любого из них по определению не может измениться, единственная возможность состоит в том, что они должны проходят сквозь друг друга, никак не влияя друг на друга.

Первый закон движения Ньютона: инерция

Глава 3: Законы движения и силы Ньютона » Первый закон движения Ньютона: инерция

Исаак Ньютон и законы движения

Цели обучения

  • Я могу определить инерцию
  • Я могу описать, как инерция напрямую связана с массой

Кем был сэр Исаак Ньютон?

Сэр Исаак Ньютон был английским математиком, физиком, астрономом, теологом, а также писателем, которого обычно называют одним из самых влиятельных ученых всех времен. Ньютон сформировал наше понимание движения вместе со Вселенной в целом.

Посмотрите краткую биографию, чтобы узнать больше

Три закона движения Исаака Ньютона
  • Первый закон: Объект будет сохранять состояние покоя или движения, если на него не воздействует внешняя сила (закон инерции)
  • Второй закон: Суммарная сила вызывает ускорение (F net = ma)
  • Третий закон: Сила действия на один объект создает равную и противоположную силу реакции на другой объект, который его создал (пары действия-реакции)

Первый закон движения Ньютона: инерция

Первый закон движения Ньютона — закон инерции. Инерция — это тенденция объектов сохранять свое состояние движения. Поэтому, если он находится в состоянии покоя, он останется в покое, а если в движении, он останется в этом постоянном состоянии движения. Это происходит, если на него не действует внешняя сила или силы, которые не уравновешены, создавая результирующую силу, не равную нулю.

Никакая результирующая сила не может возникнуть, потому что на объект не действуют никакие силы или все силы уравновешены и находятся в равновесии. F net = 0 Н и ускорение = 0 м/с 2 при отсутствии результирующей силы.

Во всех ситуациях, показанных на трех диаграммах сил, нет результирующей силы и ускорения. Эти объекты могут находиться в состоянии покоя или двигаться с постоянной скоростью по прямой линии.

Статическое и динамическое равновесие
  • Статическое равновесие — это состояние покоя без результирующей силы
  • Динамическое равновесие — это состояние постоянного движения без результирующей силы

Ты, твоя машина и инерция

Инерция заставляет ваше тело продолжать двигаться вперед, когда вы в машине и нажимаете на тормоза. Из-за инерции ваше тело наклоняется вперед.

Инерция: ваше тело сопротивляется изменению движения

Никакой силы не требуется, чтобы заставить объект двигаться, если он уже движется. Для изменения состояния движения или покоя объекта требуется сила.

Земля следует законам Вселенной
  • На Земле у нас есть трение и сопротивление воздуха, которые противодействуют движению.Объект на Земле, кажется, останавливается естественным образом, потому что гравитация прижимает объект к земле, а трение останавливает его. Земля все еще имеет инерцию
  • В космическом вакууме у вас нет сопротивления воздуха. Такие объекты, как луна, планеты и астероиды, продолжают двигаться, потому что они уже движутся.

Инерция и масса напрямую связаны

Инерция напрямую связана с массой объекта. У человека весом 80 кг инерция намного меньше, чем у слона весом 3000 кг.

Слону требуется гораздо больше усилий, чтобы начать или прекратить движение.

Разница между Первым законом Ньютона и инерцией

Автор: Madhu

Ключевое различие между первым законом Ньютона и инерцией заключается в том, что первый закон Ньютона описывает взаимосвязь между движением объекта и силами, действующими на объект, тогда как термин инерция относится к сопротивлению объекта любому изменению его скорости.

Обычно первый закон движения Ньютона также называют законом инерции. Это потому, что первый закон Ньютона объясняет инерцию физического объекта.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и ключевые отличия
2. Что такое первый закон Ньютона
3. Что такое инерция
4. Параллельное сравнение — первый закон Ньютона и инерция в табличной форме
5. Резюме

Что такое Первый закон Ньютона?

Первый закон Ньютона гласит, что физический объект, который находится в состоянии покоя, останется в покое, а объект, который движется, будет оставаться в движении до тех пор, пока к этому объекту не будет приложена результирующая внешняя сила.Другими словами, если результирующая сила, действующая на конкретный объект, равна нулю, то скорость этого объекта остается постоянной. Можно сказать, что этот закон является констатацией инерции.

Кроме того, если любое изменение в движении объекта связано с ускорением, то нам нужно знать второй закон Ньютона, чтобы понять это движение объекта. Следовательно, мы можем рассматривать первый закон Ньютона как частный случай второго закона Ньютона.

Рисунок 01: Сэр Исаак Ньютон

Что еще более важно, нам нужно знать систему отсчета, в которой происходит движение объекта.В случае первого закона Ньютона мы рассматриваем систему отсчета, которая сама по себе не ускоряется. Обычно мы называем эти кадры «инерционными кадрами».

Согласно первому закону движения Ньютона любой объект, покоящийся в одной системе отсчета, будет казаться наблюдателю движущимся по прямой линии в другой системе отсчета, которая движется вместе с объектом.

Что такое инерция?

Инерция — это сопротивление конкретного объекта любому изменению его скорости.В этом случае термин включает в себя изменения скорости или направления движения объекта. Этот термин описывает тенденцию объекта продолжать двигаться по прямой линии с постоянной скоростью, когда на объект не действует внешняя сила. Проще говоря, инерция относится к сопротивлению любому изменению движения.

На поверхности Земли гравитация, эффекты трения и сопротивления воздуха маскируют инерцию. Оба эти фактора имеют тенденцию к уменьшению скорости движущегося объекта.Концепция инерции — это фундаментальный принцип классической физики, который используется и сегодня. Он описывает движение объектов и действие сил, приложенных к объекту.

В чем разница между первым законом Ньютона и инерцией?

Ключевое различие между первым законом Ньютона и инерцией заключается в том, что первый закон Ньютона описывает взаимосвязь между движением объекта и силами, действующими на объект, тогда как термин инерция относится к сопротивлению объекта любому изменению его скорости. .Первый закон Ньютона гласит, что физический объект, который находится в состоянии покоя, останется в покое, а объект, который движется, будет оставаться в движении, пока к этому объекту не будет приложена внешняя сила.

Ниже приведено краткое изложение разницы между первым законом Ньютона и инерцией в табличной форме.

Резюме

– Первый закон Ньютона против инерции

Обычно первый закон движения Ньютона также называют законом инерции. Это потому, что первый закон Ньютона объясняет инерцию физического объекта.Ключевое различие между первым законом Ньютона и инерцией заключается в том, что первый закон Ньютона описывает взаимосвязь между движением объекта и силами, действующими на объект, тогда как термин инерция относится к сопротивлению объекта любому изменению его скорости.

Артикул:

1. «Первый закон Ньютона». Концепции HyperPhysics, доступны здесь.

Изображение предоставлено:

1. «Сэр Исаак Ньютон (1643-1727)» Годфри Кнеллер – (общественное достояние) через Commons Wikimedia

Первый закон Ньютона (Инерция)

Никки Шиллинг, начальная школа Эймса, Сент-Пол, Миннесота
Основано на оригинальной активности из Stop Fake It! Сила и движение Уильяма С.Робертсон
и обучение в Музее науки Миннесоты по обучению бойскаутов значку ученого.

Профиль автора
Резюме

В ходе этого задания учащиеся будут исследовать первый закон Ньютона, наблюдая за инерцией в различных экспериментах. Учащиеся выдвигают гипотезы о возможных результатах и ​​записывают наблюдения о том, что произошло. Учащиеся создадут утверждение, которое лучше всего описывает первый закон Ньютона на основе экспериментов.

Цели обучения

Студенты смогут развить понимание первого закона Ньютона, создав определение.

Студенты смогут применить первый закон Ньютона к реальным жизненным ситуациям.

Ключевые понятия:
Первый закон Ньютона
Инерция

Ключевой словарь:
-Инерция

-Силы

-Ускорение

Контекст для использования

Этому упражнению будут обучать шестиклассников, небольшие группы для экспериментов и всю группу для обсуждения результатов. Это будет многодневное мероприятие. Я бы использовал от 3 до 5 дней, чтобы преподавать эту концепцию.В идеале я бы посвящал этим экспериментам минимум 30 минут каждый день. Эта деятельность имеет множество необходимых предметов, которые легко найти.

Предмет : Физика: Классическая механика: Первый закон Ньютона
Тип ресурса : Виды деятельности: Занятия в классе
Уровень : Средний (3-5), Средний (6-8)

Описание и учебные материалы

s s Материалы:
Демонстрация:
-7 квадратных блоков 2×4
– Молоток

Капельница: (для каждого учащегося)
– Учетная карточка
– Пенни
– Прозрачная чашка

Направляющая шайбы: (для каждого учащегося)
-5 маленьких шайб (пятешки также подходят)

Скатерти: (группы) из 3-5)
-Ткань размером примерно 4 фута на 4 фута
-2-3 средних контейнера с небольшим грузом

В первый день попросите учащихся записать наблюдения стопки из 7 блоков на краю стола. Обычно учащиеся пишут, как это выглядит, какой цвет и т. д. Покажите учащимся, что делают блоки. После того, как они напишут и/или нарисуют, что делают блоки, попросите учащихся предсказать, что произойдет с блоками, если молоток ударит по нижнему блоку. Учащиеся должны написать, что, по их мнению, произойдет. Это было бы хорошее время для размышлений, пар, обмена.
Перед демонстрацией попросите учащихся отойти от блоков как минимум на 20 футов. Быстро ударьте по нижнему блоку (потренируйтесь, прежде чем делать это перед классом).Он должен вылететь, а остальные шесть блоков упадут и останутся в стопке. В группе запишите наблюдения о том, что произошло. Здесь я хотел бы ввести слово «сила» и сказать, что мы будем исследовать первый закон Ньютона с помощью экспериментов.

После демонстрации и групповых наблюдений дайте учащимся монетку, каталожную карточку и чашку. Они смогут поэкспериментировать с инерцией, положив карточку на чашку и положив пенни на каталожную карточку. Попросите учащихся вытащить карточку из чашки, удерживая чашку на месте. Они должны записывать наблюдения о том, что происходит с карточкой и монетой. Это должно быть выполнено несколько раз, предложите учащимся попробовать разные способы щелкать каталожными карточками (поэкспериментируйте в течение 5-10 минут). Предложите учащимся записать наблюдения о том, что произошло: сколько раз пенни падает в чашку? То, как вы щелкнули картой, изменило то, что произошло? И т.д. Затем учащиеся должны написать все, что они заметят о копейке. Дайте около 5-10 минут. Спросите учащихся, каковы качества копейки? После наблюдения за копейкой в ​​состоянии покоя спросите, двигалась ли монета сама по себе во время наблюдения? На этом этапе учащиеся имеют представление о том, как работает движение.Я бы ввел слово инерция. Затем всем классом нарисуйте набросок первого закона Ньютона на основе наблюдений за экспериментами. Наше определение первого закона Ньютона будет продолжать развиваться благодаря экспериментам, проведенным в последующие дни. Оно должно эволюционировать настолько, чтобы быть похожим на фактическое определение.
На следующий день попросите учеников проверить, как реагируют шайбы, когда они сложены друг на друга. Затем пусть учащиеся возьмут одну шайбу и сдвинут ее к основанию стопки. Нижняя шайба в стопке вылетит от силы скользящей шайбы.Учащиеся должны заметить, что остальные три шайбы не сдвигаются со стопки. Они немного упадут, но останутся целыми, как блоки. В это время учащиеся должны использовать созданное классом определение первого закона Ньютона. Они также должны начать использовать слова сила и инерция для описания того, что происходит со стопкой шайб. Пусть класс перегруппируется и обсудит, что произошло, и можем ли мы добавить к нашему определению первого закона Ньютона.

На данный момент у нас есть довольно хорошее определение первого закона Ньютона.Это забавный вау-фактор для студентов, чтобы они могли провести следующий эксперимент. Упражнение должно выполняться в группах по 3-4 человека. Я бы спросил, сколько студентов видели скатерть, вытащенную из-под красиво расставленной сервировки. Спросите учащихся, как можно сделать это, используя то, что мы знаем о силе. В каждой группе у них должна быть ткань и три контейнера с грузом. Попросите учеников положить ткань на стол так, чтобы угол свисал. Поместите две емкости поверх ткани, а последнюю положите сверху в виде пирамиды.Учащиеся должны по очереди пытаться вытащить ткань из-под контейнеров, не опрокидывая контейнеры. Некоторым ученикам будет тяжело. Требуется правильное количество силы и направление, в котором они тянут. У учащихся должно быть около 15-20 минут, чтобы выполнить это задание. После того, как они попытаются сделать это несколько раз, попросите их записать, что они узнали. Примерно через 5-10 минут, чтобы записать наблюдения, верните класс для обсуждения результатов.

Я хотел бы лучше понять первый закон Ньютона, используя Силу и движение: Хватит притворяться! Уильям С.Робертсон. Он имеет инерцию тестирования активности другими способами.

Ссылки на источники:
Робертсон, Уильям. Сила и движение: Хватит притворяться! Арлингтон: NSTA, 2002.

Ямасаки, Исао. Тренировка значка ученого. Предварительный тест Science Museum of MN, листы наблюдений для демонстрации (Microsoft Word, 30 КБ, 19 августа 2008 г.)

Заметки и советы для преподавателей

Я провел некоторые части этого урока для больших групп бойскаутов, но не в классе. Я бы проявлял осторожность при выполнении демонстрации.Убедитесь, что учащиеся сидят на своих местах, а не на полу. Блоки уходят относительно далеко по гладким поверхностям. Падение пенни, вы должны иметь в виду, что если ученики не будут держать чашку, она опрокинется. Я бы также предложил назначить учащимся роли в многосторонних мероприятиях, таких как строитель, съемник и записывающий. Эти роли должны меняться по мере того, как учащиеся пытаются по очереди.

Оценка

В группах они тянут скатерть. Я хотел бы, чтобы группа создала плакат, определяющий силу, инерцию и первый закон Ньютона, используя эксперимент со скатертью.Они должны быть в состоянии определить силу, создаваемую натяжением ткани, и инерцию, когда что-то пытается продолжать делать то, что делало. Контейнеры, не слетающие со стола, докажут это. Это должно включать схему эксперимента и стрелки, показывающие действующие силы.

Стандарты

Учащийся описывает движение объектов.
6.II.D.3
Учащийся поймет, что неуравновешенные силы, действующие на объект, изменяют скорость и/или направление объекта.
Студент поймет, что наука — это способ познания мира, который характеризуется эмпирическими критериями, логическими аргументами и скептическим обзором.
6.I.A.4
Студент будет определять научные факты, законы и теории.

Ссылки и ресурсы

Законы движения

Ньютонов – TeachPE.com

Сэр Исаак Ньютон сформулировал три закона, объясняющих связь между силой и движением. Хорошее понимание законов Ньютона, которые можно применить к спортивным ситуациям, позволит вам глубже понять спортивную технику.

Первый закон движения Ньютона

«Тело остается в состоянии покоя или с постоянной скоростью, если на него не действует внешняя сила».

Это также известно как «закон инерции» и означает, что что-то либо останется неподвижным, либо продолжит движение, если на него не действует сила. Например, мяч для гольфа останется неподвижным, если сила, приложенная клюшкой для гольфа, не заставит его двигаться. Или тот же мяч для гольфа будет продолжать двигаться с постоянной скоростью, если на него не действует сила, замедляющая его (т.грамм. сопротивление ветра) или изменить его направление (например, сила тяжести).



Вопросы: Можете привести примеры в спорте, где:

  1. Сила заставляет двигаться покоящееся тело?
  2. Сила заставляет движущееся тело менять направление?
  3. Сила заставляет движущееся тело ускоряться?
  4. Сила заставляет движущееся тело замедляться?
  5. Сила заставляет тело менять форму?

Второй закон Ньютона

«Когда сила действует на объект, скорость изменения импульса, испытываемого объектом, пропорциональна величине силы и имеет место в направлении, в котором действует сила.

Проще говоря, это означает, что когда мяч для гольфа из приведенного выше примера ударяется клюшкой для гольфа, скорость изменения импульса (или скорости) мяча пропорциональна величине силы, действующей на него со стороны клуб. Полезный способ записать второй закон Ньютона, особенно при выполнении вычислений, так: Сила = масса x ускорение (или F = ma).



Третий закон движения Ньютона

«На каждое действие есть равное и противоположное противодействие.

Или, выражаясь точно так, как выразился Ньютон: «Для каждой силы, действующей со стороны одного тела на другое, существует равная и противоположная сила, действующая со стороны второго тела на первое». реакция.

Например, когда теннисист ударяет по мячу, ракетка воздействует на мяч, а мяч действует на ракетку с равной и противоположной силой. Ракетка создает так называемую силу действия, а мяч создает силу реакции, которую игрок ощущает в виде повышенного сопротивления в момент удара ракетки по мячу.

Если тот же мяч затем ударяется об пол, он воздействует на пол, а пол оказывает на мяч равную и противоположную силу.

Урок 15: Первый закон Ньютона (Инерция)

Законы движения Ньютона, изложенные в его книге «Начала», на самом деле очень трудно читать.

  • В то время Ньютона не слишком заботила «читабельность» его книги. Он просто хотел изложить материал на бумаге.
  • В результате то, как мы формулируем его законы сегодня, и формулы, которые мы используем, в некотором роде отличаются от того, как он их первоначально написал.
  • Они по-прежнему означают одно и то же.

На самом деле он написал законы в определенном порядке по определенной причине.

  • По ходу изучения законов вы должны понимать, что он строит одно поверх другого.

«Каждое тело продолжает находиться в состоянии покоя или с постоянной скоростью по прямой,
, если на него не действует внешняя сила».

«Каждое тело…»
Означает любой физический объект во вселенной, имеющий массу. Это может быть здесь, на Земле, на Луне, в космосе, где угодно.

«…продолжает находиться в состоянии покоя или с постоянной скоростью по прямой линии…»
Если он сидит неподвижно, он останется таким. Если он движется, он будет двигаться вечно с этой скоростью по прямой линии.

«…если на него не действует внешняя сила…»
Если только что-то еще не толкает его.

Важно, чтобы вы поняли идею «внешних сил».

  • Ваша машина застряла в снежном заносе, поэтому вы просите своего друга, сидящего на пассажирском сиденье, вытолкнуть вас.
  • Он соглашается и начинает изо всех сил давить на приборную панель…. машина не едет!
  • Ваш друг – это внутренняя сила. Ему пришлось бы выйти из машины и толкнуть оттуда, чтобы была внешняя сила, заставляющая машину двигаться.

Объект, сопротивляющийся изменению своего «состояния движения» (остановившийся или движущийся по прямой линии), — это то, что Ньютон назвал инерцией .

  • Вот почему этот закон известен как Закон Инерции.
  • По сути, идея инерции заключается в том, что как бы объект ни двигался прямо сейчас, он будет продолжать двигаться в том же направлении.

Пример 1: Хоккейная шайба будет продолжать двигаться в том же направлении с (почти) той же скоростью, если кто-то не остановит ее или не изменит ее направление. Это можно сделать, применив силу.

Пример 2: Книга, лежащая на столе, не начнет двигаться сама по себе. К нему нужно приложить силу.

Первый закон Ньютона противоречит тому, что сказал Аристотель, и в основном совпадает с тем, что сказал Галилей несколькими годами ранее.

  • Аристотель сказал, что если вы перестанете толкать объект, он остановится.
    • Он считал, что «в покое» — это естественное состояние любого объекта.
  • Галилей сказал нам игнорировать трение и, по сути, вывел 1-й закон Ньютона.
    • Он называется 1-м законом Ньютона, потому что именно он официально опубликовал его и имел математические доказательства, подтверждающие его.

Инерция — домашнее обучение для детей

Инерция: первый закон движения Ньютона

Первый закон движения Ньютона: Закон инерции гласит:

  1. Если силы, действующие на объект, уравновешены, то объект не будет ускоряться (увеличивать скорость).
    * Автомобиль и водитель на диаграмме справа неподвижны, находятся в покое, таким образом, автомобиль и водитель не ускоряются
    . Из-за своей инерции, стремления не изменять свое состояние движения, автомобиль останется в покое — , если только на объект не действует неуравновешенная сила.
    * Автомобиль и водитель на схеме слева движутся с постоянной скоростью, поэтому автомобиль и водитель не ускоряются. Из-за своей инерции, стремления не менять своего состояния движения, автомобиль будет продолжать двигаться с постоянной скоростью – , если только на объект не действует неуравновешенная сила.
  2. Говорят, что объекты, на которые действуют уравновешенные силы, находятся в равновесии . Таким образом, согласно закону инерции, объект, находящийся в равновесии, не будет ускоряться — , если на объект не действует неуравновешенная сила. Это означает, что две диаграммы автомобиля и водителя являются примерами объектов, находящихся в равновесии.
  3. Стационарный объект, находящийся в равновесии, имеет тенденцию оставаться в состоянии покоя– , если на объект не действует неуравновешенная сила. Объект, движущийся с постоянной скоростью, находится в равновесии, что означает, что на объект действуют уравновешенные силы. Этот объект имеет тенденцию продолжать двигаться с постоянной скоростью – , если на объект не действует неуравновешенная сила.

Что такое инерция

1.  Объекты с массой обладают инерцией, поэтому все объекты, состоящие из материи, обладают инерцией.

2. Объекты в равновесии (на них действуют уравновешенные силы) либо стационарны, либо движутся с постоянной скоростью, и эти объекты будут продолжать двигаться в своем состоянии – , если только на объект не действует неуравновешенная сила.

3. Состояние движения объекта не влияет на его инерцию. Слон на схеме бежит. Слон имеет одинаковую массу, когда он бежит, и когда он лежит на земле. Это потому, что инерция зависит от массы, а не от движения.

4.  Инерция — это сопротивление объекта любому изменению его состояния движения. Чем массивнее объект, тем больше у него инерции. Чем больше инерция, тем больше сопротивление объекта любому изменению его состояния движения.

5. Гравитация не влияет на инерцию объекта. Это связано с тем, что инерция зависит от массы объекта, которая является мерой количества вещества (вещества), из которого состоит объект. Гравитация — это сила.

6. Астронавты   в условиях пониженной гравитации или невесомости обладают такой же инерцией, как и на Земле. Это потому, что гравитация не влияет на массу космонавтов. Гравитация влияет только на вес астроната. На инерцию влияет изменение массы объекта.

Суммирование
Закон инерции  утверждает, что естественной тенденцией всех объектов, находящихся в равновесии (действующих на них уравновешенных сил), является сохранение своего состояния движения – , если на объект не действует неуравновешенная сила.

Стационарные объекты имеют уравновешенные силы, действующие на них, как правило, остаются неподвижными из-за их инерции; Неподвижные объекты не двигаются, если только на объект не действует неуравновешенная сила.

Объекты в равновесии, движущиеся с постоянной скоростью, имеют тенденцию продолжать двигаться с той же скоростью — , если только на объект не действует неуравновешенная сила.

Объекты, которые не ускоряются, имеют уравновешенные силы, действующие на них – это верно как для стационарных объектов, так и для объектов, движущихся с постоянной скоростью;

На объекты, находящиеся в равновесии, действуют уравновешенные силы; Эти объекты не меняют своего состояния движения — , если только на объект не действует неуравновешенная сила.

Изменения массы влияют на инерцию – инерция и масса напрямую связаны, а значит увеличение массы будет увеличивать инерцию; Инерция – это не сила.

Краткое изложение Закона Инерции:
1. Неподвижные объекты продолжают делать то, что они делают, то есть оставаться в состоянии покоя– , если на объекты не действует неуравновешенная сила.
2. Объекты, движущиеся с постоянной скоростью, продолжают делать то, что они делают, то есть движутся с постоянной скоростью , если только на объект не действует неуравновешенная сила.

Задание: Какое из следующих утверждений о первом законе движения Ньютона верно?

1.Лошадь, стоящая в состоянии покоя, имеет ту же инерцию, что и во время бега.
Правда.

2. Инерция пингвина в воде меньше, чем на суше.
Ложь. Любое изменение инерции объекта связано с изменением массы объекта. Хотя плавучесть воды влияет на вес слона, она не влияет на массу животного.

3. Неуравновешенная сила заставляет неподвижный объект ускоряться.
Ложь. Да, это утверждение верно, но оно не относится к Закону Инерции, Первому Закону Движения Ньютона.Первый закон движения Ньютона применяется только к объектам, находящимся в равновесии, что означает объекты, на которые действуют уравновешенные силы. (Утверждение верно для второго закона движения Ньютона.)

4. Уравновешенные силы, действующие на неподвижный объект, заставляют объект оставаться в покое.
Верно: Силы могут передавать энергию объекту, на который они воздействуют, заставляя объект изменять свое состояние движения. Если силы, действующие на объект, уравновешены, они не вызывают изменения движения. Уравновешенные силы равны по величине и противоположны по направлению.

5. Уравновешенные силы, действующие на движущийся объект, заставляют объект продолжать двигаться с постоянной скоростью.
Правда.

6. Масса неподвижного объекта влияет на количество силы, необходимой для перемещения объекта.
Ложь. Это верное утверждение, но оно не применимо к Закону Инетии, Первому Закону Движения Ньютона. Это относится ко второму закону движения Ньютона.

7. Качели приходят в движение. Со временем качели останавливаются. Закон инерции объясняет эту естественную тенденцию всех движущихся объектов останавливаться.
Ложь:  Закон инерции объясняет, что все вещи имеют естественную тенденцию не изменять свое состояние движения; Стационарные объекты остаются неподвижными; Движущийся объект остается в движении.

8. Ракета, движущаяся в атмосфере Земли, имеет большую инерцию, чем когда ракета движется в невесомости.
Ложь. Гравитация не влияет на массу, поэтому изменения гравитации не влияют на инерцию любого объекта.

9. Кошке изменили диету, чтобы она похудела.Потеря веса повлияла на инертность кошки.
Ложь:  На инерцию влияют изменения массы. Хотя верно, что изменение веса достигается за счет изменения массы, неверно говорить, что потеря веса влияет на инерцию.
Подумай об этом! Вес — это мера силы тяжести, действующей на объект. Вес может меняться при изменении силы тяжести, например, в космосе, на Луне и т. д. Инерция не является силой; На инерцию не влияет гравитация, потому что инерция напрямую связана с массой, которая изменяется, если изменяется количество вещества, из которого состоит объект.Технически диета кошки была изменена, чтобы кошка могла потерять часть своей массы.

10. Инерция заставляет движущийся объект останавливаться, а неподвижный объект двигаться с постоянной скоростью. Ложь:  Инерция не изменяет движения любого объекта. Инерция и масса напрямую связаны. Подумай об этом! Масса транспортного средства не приводит к началу движения транспортного средства и не приводит к остановке транспортного средства. Требуется чистая сила (неуравновешенная сила, чтобы изменить движение объекта. ), который описан во втором законе движения Ньютона.

———————————————— Физика изучает энергию, силы и движение. Вы изучаете физику, когда узнаете о законах движения Ньютона. Вы изучаете физику, когда узнаете о ракетах, о которых вы узнаете больше, когда будете изучать второй закон движения Ньютона. Физика связана с магнитами, звуком, электричеством и множеством других интересных вещей. Понимание законов движения Ньютона дает вам инструменты для проектирования, сборки и запуска самодельных ракет.Физика — одна из моих любимых наук, и я надеюсь, что вы найдете ее такой же увлекательной, как и я.

Physics for Every Kid    содержит увлекательные и простые физические исследования.

Родственные

.

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.