Номер 1, страница 24 - гдз по физике 9 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 1. Методы изучения механического движения и взаимодействия тел. Параграф 3. Методы решения задач по динамике. Вопросы - номер 1, страница 24.

Условие.

1. Назовите законы, на которых строится алгоритм решения задач по динамике.

Решение.

Алгоритм решения задач по динамике строится на фундаментальных законах механики, известных как законы Ньютона, а также на законах, описывающих конкретные виды сил.

Первый закон Ньютона (закон инерции)

Этот закон постулирует существование инерциальных систем отсчета. Он гласит: существуют такие системы отсчета, называемые инерциальными, относительно которых тело движется равномерно и прямолинейно или покоится, если на него не действуют другие тела (силы) или действие этих сил скомпенсировано. Этот закон является основой для применения второго закона, так как он определяет условия, в которых тот справедлив.

Второй закон Ньютона (основной закон динамики)

Это центральный закон, используемый в алгоритме решения. Он устанавливает связь между силой, действующей на тело, массой тела и его ускорением. Формулировка: ускорение, приобретаемое телом в инерциальной системе отсчета, прямо пропорционально равнодействующей всех сил, действующих на тело, и обратно пропорционально его массе. Математически это выражается формулой:

$ \vec{a} = \frac{\sum \vec{F}}{m} $ или $ \sum \vec{F} = m\vec{a} $

При решении задач этот закон записывается в векторной форме, а затем проецируется на оси выбранной системы координат.

Третий закон Ньютона

Этот закон описывает взаимодействие тел. Он утверждает, что силы, с которыми два тела действуют друг на друга, равны по модулю и противоположны по направлению.

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

где $ \vec{F}_{12} $ — сила, действующая на первое тело со стороны второго, а $ \vec{F}_{21} $ — сила, действующая на второе тело со стороны первого. Этот закон важен при рассмотрении систем, состоящих из нескольких взаимодействующих тел.

Помимо этих трех основных законов, для определения конкретных сил, входящих во второй закон Ньютона, используются и другие физические законы:

Закон всемирного тяготения: $ F = G\frac{m_1 m_2}{r^2} $, который позволяет рассчитать силу гравитационного притяжения между телами. Частным случаем является сила тяжести вблизи поверхности планеты: $ \vec{F}_т = m\vec{g} $.

Закон Гука: $ \vec{F}_{упр} = -k\Delta\vec{x} $, описывающий силу упругости, возникающую при деформации тел.

Законы трения: например, для силы трения скольжения $ F_{тр} = \mu N $, где $ \mu $ — коэффициент трения, а $ N $ — сила нормальной реакции.

Таким образом, ключевыми законами, на которых базируется решение задач по динамике, являются три закона Ньютона. Они формируют общую методологию, в то время как другие, более частные законы, предоставляют выражения для конкретных сил.

Ответ: Алгоритм решения задач по динамике строится на трех законах Ньютона, а также на законах, описывающих конкретные виды сил (закон всемирного тяготения, закон Гука, законы трения и т.д.).