Основной закон динамики поступательного движения

Второй закон Ньютона - основной закон динамики поступательного движения - отвечает на вопрос, как изменяется механическое движение материального объекта (точки, тела) под действием приложенных к нему сил.

1. Производная но времени от количества движения К материальной точки или системы материальных точек относительно неподвижной (инерциальной) системы отсчета равна главному вектору F всех внешних сил, приложенных к системе:

dK/dt = F или mac = F

где ac - ускорение центра инерции системы, а т - ее масса.

В случае поступательного движения твердого тела с абсолютной скоростью v скорость центра инерции vc = v. Поэтому при рассмотрении поступательного движения твердого тела это тело можно мысленно заменить материальной точкой, совпадающей с центром инерции тела, обладающей всей его массой и движущейся под действием главного иехтора внешних сил, приложенных к телу.

В проекциях на оси неподвижной прямоугольной декартовой системы координат уравнения основного закона динамики поступательного движения системы имеют вид:

Fx = dK/dt, Fy = dK/dt, Fz = dK/dt

или

macx = Fx, macy = Fy, macz = Fz

2. Простейшие случаи поступательного движения твердого тела.

а) Движение по инерции (F = 0):

mv = const, a=0.

б) Движение под действием постоянной силы:

d/dt (mv) = F = const, mv = Ft + mv0,

где mv0 - количество движения тела в начальный момент времени t = 0.

в) Движение под действием переменной силы. Изменение количества движения тела за промежуток времени от t1 до t2 равно

mv2 - mv1 = Fcp (t2 - t1)

где Fcp - среднее значение вектора силы в интервале времени времени от t1 до t2.