Номер 3, страница 64 - гдз по физике 10 класс учебник Хижнякова, Синявина

Механика. Глава 3. Динамика. Параграф 12. Закон инерции — первый закон Ньютона. Вопросы - номер 3, страница 64.

Условие.

3. Сформулируйте первый закон Ньютона.

Решение.

3. Первый закон Ньютона, также известный как закон инерции, является одним из трёх основных законов движения, сформулированных Исааком Ньютоном. Этот закон постулирует существование инерциальных систем отсчёта.

Существует несколько эквивалентных формулировок этого закона. Одна из наиболее распространённых звучит так: «Существуют такие системы отсчёта, называемые инерциальными, относительно которых материальная точка, когда на неё не действуют никакие силы (или действие этих сил скомпенсировано), находится в состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения».

Ключевые положения закона:

1. Инерция. Закон описывает явление инерции — свойство тел сохранять свою скорость (как по величине, так и по направлению), когда на них не действуют силы. Состояние покоя является частным случаем движения с постоянной скоростью ($ \vec{v} = 0 $).

2. Условие выполнения. Закон выполняется, когда равнодействующая (векторная сумма) всех внешних сил, приложенных к телу, равна нулю. Это означает, что либо на тело не действуют силы, либо их действия взаимно уравновешивают (компенсируют) друг друга.

3. Инерциальные системы отсчёта (ИСО). Закон неявно утверждает, что существуют системы отсчёта, в которых он выполняется. Такие системы называются инерциальными. Любая система отсчёта, которая движется относительно инерциальной системы равномерно и прямолинейно, также является инерциальной.

Математически первый закон Ньютона является следствием второго закона Ньютона ($ \vec{F} = m\vec{a} $). Если равнодействующая сила равна нулю, то и ускорение равно нулю, а значит, скорость постоянна:

Если $ \sum \vec{F} = 0 $, то $ \vec{a} = 0 $, следовательно, $ \vec{v} = \text{const} $.

Ответ: Первый закон Ньютона гласит: существуют такие системы отсчёта, называемые инерциальными, в которых тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, если на него не действуют другие тела или действие этих тел скомпенсировано (то есть, векторная сумма всех сил, действующих на тело, равна нулю).