Номер 3, страница 27 - гдз по физике 10 класс учебник Закирова, Аширов

3. Какие виды сил по природе своего происхождения вам известны?

2. Сформулируйте законы Ньютона.

Законы Ньютона — это три фундаментальных закона классической механики, которые описывают отношение между силами, действующими на тело, и движением этого тела. Они справедливы в инерциальных системах отсчёта.

Первый закон Ньютона (закон инерции):
Существуют такие системы отсчёта, называемые инерциальными, относительно которых тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, если на него не действуют другие тела (силы) или действие этих сил скомпенсировано. Другими словами, если равнодействующая всех сил, приложенных к телу, равна нулю ($ \sum \vec{F} = 0 $), то его ускорение также равно нулю ($ \vec{a} = 0 $).

Второй закон Ньютона (основной закон динамики):
В инерциальной системе отсчёта ускорение, приобретаемое материальной точкой, прямо пропорционально вызывающей его силе (равнодействующей всех сил), совпадает с ней по направлению и обратно пропорционально массе материальной точки. Этот закон чаще всего записывается в виде формулы:
$ \vec{F} = m \vec{a} $
где $ \vec{F} $ — равнодействующая всех сил, действующих на тело (в ньютонах), $ m $ — масса тела (в килограммах), а $ \vec{a} $ — ускорение тела (в метрах на секунду в квадрате). Закон показывает, что сила является причиной изменения скорости тела.

Третий закон Ньютона:
Тела действуют друг на друга с силами, равными по модулю и противоположными по направлению. Эти силы имеют одинаковую природу, приложены к разным телам и направлены вдоль одной прямой, соединяющей эти тела. Математически это выражается как:
$ \vec{F}_{12} = - \vec{F}_{21} $
где $ \vec{F}_{12} $ — сила, с которой первое тело действует на второе, а $ \vec{F}_{21} $ — сила, с которой второе тело действует на первое. Этот закон часто формулируют как «действие равно противодействию».

Ответ: 1. Существуют инерциальные системы отсчёта, в которых тело покоится или движется прямолинейно и равномерно, если сумма действующих на него сил равна нулю. 2. Ускорение тела прямо пропорционально равнодействующей сил и обратно пропорционально его массе ($ \vec{F} = m \vec{a} $). 3. Силы, с которыми два тела действуют друг на друга, равны по модулю и противоположны по направлению ($ \vec{F}_{12} = - \vec{F}_{21} $).

3. Какие виды сил по природе своего происхождения вам известны?

По своей фундаментальной природе все известные силы и взаимодействия в природе сводятся к четырем типам фундаментальных взаимодействий:

1. Гравитационное взаимодействие. Это самое слабое из фундаментальных взаимодействий, но оно действует на огромных расстояниях (дальнодействующее). Гравитационные силы всегда являются силами притяжения. Они возникают между любыми объектами, обладающими массой. Именно гравитация удерживает планеты на орбитах вокруг звезд, а звезды — в галактиках. Примером проявления этой силы является сила тяжести, действующая на все тела вблизи поверхности Земли.

2. Электромагнитное взаимодействие. Оно возникает между частицами, имеющими электрический заряд. Это взаимодействие может быть как притяжением (между разноименными зарядами), так и отталкиванием (между одноименными). Оно значительно сильнее гравитационного и также является дальнодействующим. Подавляющее большинство сил, с которыми мы сталкиваемся в повседневной жизни, имеют электромагнитную природу. К ним относятся:
• Сила упругости: возникает при деформации тела и обусловлена электромагнитным взаимодействием между атомами и молекулами вещества.
• Сила трения: возникает при контакте и относительном движении поверхностей тел и также обусловлена электромагнитным взаимодействием на микроуровне.
• Сила нормальной реакции опоры: сила, с которой опора действует на тело, перпендикулярно поверхности, не давая ему "провалиться".
• Силы межмолекулярного взаимодействия, химические связи.

3. Сильное (ядерное) взаимодействие. Это самое мощное из всех взаимодействий, но оно является короткодействующим, проявляясь только на расстояниях, сопоставимых с размерами атомного ядра (порядка $ 10^{-15} $ м). Сильное взаимодействие удерживает протоны и нейтроны (нуклоны) вместе в ядре атома, преодолевая огромное электростатическое отталкивание между положительно заряженными протонами.

4. Слабое (ядерное) взаимодействие. Оно также является короткодействующим и отвечает за некоторые процессы в микромире, в частности, за некоторые виды радиоактивного распада (например, бета-распад нейтрона). По своей интенсивности оно значительно слабее сильного и электромагнитного, но сильнее гравитационного.

Ответ: По природе своего происхождения известны четыре фундаментальных вида сил (взаимодействий): гравитационное, электромагнитное, сильное ядерное и слабое ядерное.