Номер 2, страница 63 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

Повторите материал главы 1 по следующему плану. Параграф 17. Примеры решения задач по теме «Кинематика твёрдого тела». Глава 1. Кинематика точки и твёрдого тела - номер 2, страница 63.

Условие.

Решение.

Решение 3.

Законы Ньютона

Это три фундаментальных закона классической механики, описывающие соотношение между силой, действующей на тело, и его движением.

1. Первый закон Ньютона (закон инерции)

Формулировка: существуют такие системы отсчёта, называемые инерциальными, относительно которых тело движется равномерно и прямолинейно или находится в состоянии покоя, если на него не действуют никакие силы или действие всех сил скомпенсировано.

Данный закон является постулатом и не выражается формулой.

Ответ: Формулы нет.

2. Второй закон Ньютона

Формулировка: в инерциальной системе отсчёта ускорение, приобретаемое материальной точкой, прямо пропорционально вызывающей его равнодействующей силе, совпадает с ней по направлению и обратно пропорционально массе материальной точки.

Ответ: $ \vec{F} = m\vec{a} $, где $ \vec{F} $ — равнодействующая всех сил, приложенных к телу (Н), $ m $ — масса тела (кг), $ \vec{a} $ — ускорение тела (м/с²).

3. Третий закон Ньютона

Формулировка: силы, с которыми два тела действуют друг на друга, равны по модулю и противоположны по направлению, а также действуют вдоль одной прямой, соединяющей эти тела.

Ответ: $ \vec{F}_{12} = -\vec{F}_{21} $, где $ \vec{F}_{12} $ — сила, действующая на второе тело со стороны первого, а $ \vec{F}_{21} $ — сила, действующая на первое тело со стороны второго.

Закон всемирного тяготения

Формулировка: все тела во Вселенной притягиваются друг к другу с силой, которая прямо пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Ответ: $ F = G \frac{m_1 m_2}{r^2} $, где $ F $ — сила гравитационного притяжения (Н), $ G $ — гравитационная постоянная ($ \approx 6.67 \cdot 10^{-11} $ Н·м²/кг²), $ m_1 $ и $ m_2 $ — массы взаимодействующих тел (кг), $ r $ — расстояние между центрами масс тел (м).

Законы сохранения

1. Закон сохранения импульса

Формулировка: для любой замкнутой системы тел векторная сумма импульсов всех тел, входящих в систему, остаётся постоянной.

Ответ: $ m_1\vec{v}_1 + m_2\vec{v}_2 = m_1\vec{v'}_1 + m_2\vec{v'}_2 $ (для системы из двух тел), или в общем виде $ \sum \vec{p} = \text{const} $.

2. Закон сохранения энергии

Формулировка: в замкнутой системе, в которой действуют только консервативные силы (например, силы тяжести и упругости), полная механическая энергия системы (сумма кинетической и потенциальной энергий) сохраняется.

Ответ: $ E_к + E_п = \text{const} $, где $ E_к = \frac{mv^2}{2} $ — кинетическая энергия, $ E_п $ — потенциальная энергия.

Законы электрического тока

1. Закон Ома для участка цепи

Формулировка: сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению.

Ответ: $ I = \frac{U}{R} $, где $ I $ — сила тока (А), $ U $ — напряжение (В), $ R $ — сопротивление (Ом).

2. Закон Джоуля–Ленца

Формулировка: количество теплоты, выделяемое в проводнике при прохождении по нему электрического тока, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени прохождения тока.

Ответ: $ Q = I^2 R t $, где $ Q $ — количество теплоты (Дж), $ I $ — сила тока (А), $ R $ — сопротивление (Ом), $ t $ — время (с).

Первый закон термодинамики

Формулировка: изменение внутренней энергии термодинамической системы при переходе из одного состояния в другое равно сумме работы, совершённой над системой внешними силами, и количества теплоты, переданного системе. Альтернативная формулировка: количество теплоты, сообщённое системе, идёт на изменение её внутренней энергии и на совершение системой работы над внешними телами.

Ответ: $ \Delta U = Q + A_{внеш} $ или $ Q = \Delta U + A_{сист} $, где $ \Delta U $ — изменение внутренней энергии, $ Q $ — количество теплоты, $ A_{внеш} $ — работа внешних сил над системой, $ A_{сист} $ — работа системы над внешними телами.