Номер 2, страница 278 - гдз по физике 11 класс учебник Мякишев, Буховцев

Глава 10. Световые кванты. Параграф 73. Примеры решения задач по теме «Световые кванты. Фотоэффект». Повторите материал главы 10 по следующему плану - номер 2, страница 278.

Условие.

2. Сформулируйте законы и запишите основные формулы.

Решение.

Решение 2.

Поскольку в вопросе не уточняется, о каких именно законах и формулах идет речь, будут рассмотрены наиболее фундаментальные законы классической механики — законы Ньютона и закон всемирного тяготения.

Первый закон Ньютона (закон инерции)

Формулировка: Существуют такие системы отсчета, называемые инерциальными, относительно которых тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, если на него не действуют другие тела или действие этих тел скомпенсировано.

Иными словами, в инерциальной системе отсчета, если равнодействующая всех внешних сил, приложенных к телу, равна нулю, то ускорение этого тела равно нулю, а его скорость остается постоянной.

Основная формула, выражающая этот закон:

Если $\vec{F}_{рез} = \sum_{i} \vec{F}_i = 0$, то $\vec{a} = 0$ и $\vec{v} = \text{const}$

где $\vec{F}_{рез}$ — равнодействующая всех сил, $\vec{a}$ — ускорение тела, $\vec{v}$ — его скорость.

Ответ: Если $\sum \vec{F}_i = 0$, то $\vec{v} = \text{const}$.

Второй закон Ньютона (основной закон динамики)

Формулировка: В инерциальной системе отсчета ускорение, приобретаемое телом, прямо пропорционально равнодействующей всех приложенных к нему сил и обратно пропорционально его массе.

Направление вектора ускорения совпадает с направлением вектора равнодействующей силы.

Основная формула в векторном виде:

$\vec{F}_{рез} = m\vec{a}$

где $\vec{F}_{рез}$ — равнодействующая сила, $m$ — масса тела, $\vec{a}$ — ускорение тела.

Более общая формулировка этого закона, записанная через импульс тела (учитывает возможность изменения массы):

$\vec{F}_{рез} = \frac{d\vec{p}}{dt}$

где $\vec{p} = m\vec{v}$ — импульс тела, $t$ — время.

Ответ: $\vec{F}_{рез} = m\vec{a}$.

Третий закон Ньютона

Формулировка: Тела действуют друг на друга с силами, равными по модулю и противоположными по направлению.

Важно помнить, что эти силы приложены к разным телам, поэтому они не уравновешивают друг друга. Также эти силы всегда имеют одинаковую физическую природу (например, обе гравитационные или обе упругие).

Основная формула, выражающая этот закон:

$\vec{F}_{12} = -\vec{F}_{21}$

где $\vec{F}_{12}$ — сила, с которой первое тело действует на второе, а $\vec{F}_{21}$ — сила, с которой второе тело действует на первое.

Ответ: $\vec{F}_{12} = -\vec{F}_{21}$.

Закон всемирного тяготения

Формулировка: Два любых тела (рассматриваемые как материальные точки) притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.

Основная формула для модуля силы тяготения:

$F = G \frac{m_1 m_2}{r^2}$

где $F$ — модуль силы тяготения, $m_1$ и $m_2$ — массы взаимодействующих тел, $r$ — расстояние между их центрами масс, а $G$ — гравитационная постоянная, равная приблизительно $6.674 \times 10^{-11} \frac{\text{Н}\cdot\text{м}^2}{\text{кг}^2}$.

Ответ: $F = G \frac{m_1 m_2}{r^2}$.