Законы Ньютона

Первый закон Ньютона

1. Связь между какими величинами или явления выражает данный закон

 

Вопрос 1. Система отсчета связана с автомобилем. Ее можно считать инерциальной, если автомобиль

1. Движется равномерно по прямолинейному участку шоссе

2. Разгоняется по прямолинейному участку шоссе

3. Движется равномерно по извилистой дороге

4. По инерции вкатывается в гору

Вопрос 2. В каких из приведенных ниже случаев речь идет о движении тел по инерции?

А. Человек, поскользнувшись, падает назад;

Б. Всадник летит через голову споткнувшейся лошади;

В. Пузырек воздуха равномерно и прямолинейно движется в трубке с водой.

1. А                            2. Б                            3. В                   4. А, Б, В

Вопрос 3. Ниже перечислены движения тел относительно Земли. Какую систему отсчета, связанную с одним из этих тел, нельзя считать инерциальной системой отсчета? Систему отсчета, связанную с Землей, примите за инерциальную.

А. Девочка бежит с постоянной скоростью.  Б. Поезд движется равноускоренно.

В. Хоккейная шайба равномерно скользит по гладкому льду

1. А                      2. Б                                   3. В                       4. А,Б,В

 

2. Формулировка закона

Выберите правильную формулировку закона:

1. Существуют такие системы отсчета, в которых тело не взаимодействующее с другими телами, сохраняет состояние покоя.

2. Существуют такие системы отсчета, в которых тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения.

3. Существуют такие системы отсчета, в которых тело не взаимодействующее с другими телами, сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения.

4. Существуют такие системы отсчета, в которых тело не взаимодействующее с другими телами, сохраняет состояние равномерного движения.

3. Когда и кто впервые сформулировал закон

lЗакон инерции впервые был установлен Галилеем для случая горизонтального движения: когда тело движется по горизонтальной плоскости, то его движение является равномерным и продолжалось бы постоянно, если бы плоскость простиралась в пространстве без конца. Ньютон дал более общую формулировку закону инерции как первому закону движения: всякое тело пребывает в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока действующие на него силы не изменят это состояние.

l

l В жизни этот закон описывает случай когда, если перестать тянуть или толкать движущееся тело, то оно останавливается, а не продолжает двигаться с постоянной скоростью. Так автомобиль с выключенным двигателем останавливается. По закону Ньютона на катящийся по инерции автомобиль должна действовать тормозящая сила, которой на практике является сопротивление воздуха и трение автомобильных шин о поверхность шоссе. Они-то и сообщают автомобилю отрицательное ускорение до тех пор, пока он не остановиться.

 

4. Математическое выражение закона

Задача 1. Может ли автомобиль двигаться равномерно по горизонтальному участку шоссе с выключенным двигателем?

1. Да, так трение о шоссе и сопротивление воздуха компенсируются

2. Нет, так как трение о шоссе и сопротивление воздуха ничем не компенсируется

  Задача 2. На рисунке изображен график изменения модуля скорости прямолинейного движения вагона с течением времени в инерциальной системе отсчета. В какие промежутки времени суммарная сила, действующая на вагон со стороны других тел, НЕ равна нулю

1. 0 – t1 ; t3 –t4

2. Во все промежутки времени

3. t1 – t2 ; t2 – t3

4. Ни в один из указанных промежутков времени

 

5. Опыты, подтверждающие справедливость закона

Опыт №1.
На горизонтальном столе лежит шар. До каких пор он будет лежать на столе?
Верно ли утверждение: пока на него не подействует другое тело и не выведет его из состояния покоя.

1. Да

2. нет




 

 

 

Опыт № 2
1) Мальчик держит на нити шарик, наполненный водородом. Действие каких тел взаимно компенсируется, если шарик находится в состоянии покоя?
1. Притяжение земли и натяжение нити компенсируется выталкивающим действием воздуха.
2. Притяжение земли компенсируется выталкивающим действием воздуха.
3. Натяжение нити компенсируется выталкивающим действием воздуха.

 

 

2) Мальчик выпустил нить. Почему шарик пришел в ускоренное движение?

Верно ли утверждение : притяжение Земли не компенсирует действие выталкивающей силы воздуха (сумма всех сил не равна нулю)

1. Да

2. нет

 

 

6. Учет и использование закона на практике

Задача

К потолку каюты равномерно идущего теплохода подвешен тяжелый шар. Какое произойдет изменение его положении, если теплоход: ускорит ход?

l

l

l

l

l

l

1. С точки зрения наблюдателя в каюте при увеличении скорости парохода произойдет отклонение шара вперед

2. С точки зрения наблюдателя в каюте при увеличении скорости парохода произойдет отклонение шара назад

3. С точки зрения наблюдателя в каюте при увеличении скорости шар не будет отклоняться

 

Подсказка (появляется по гиперсылке)

Проводим общее решение, применяя 1 закон Ньютона.
В соответствии с этим законом, шар будет сохранять состояние равномерного прямолинейного движения относительно Земли. Пока скорость каюты будет постоянной, он будет с точки зрения наблюдателя в каюте, выглядеть неподвижным.
а) Пароход увеличивает скорость. В системе отсчета, связанной с землей, это будет выглядеть так, как будто бы пароход начал уходить от шара вперед. Движение каюты начнет опережать
движение шара и уведет верх подвеса вперед, шар отстанет.

7. Границы применения закона

Вопрос1

В какой системе отсчета справедлив первый закон Ньютона?

1. В инерциальной

2. В неинерциальной

3. В любой системе отсчета

Вопрос 2

Выберете правильное утверждения применимости закона Ньютона

1. Применять  закон  Ньютона  можно  для  случаев,  когда  Землю  можно  считать плоской  (не влияет кривизна поверхности).

2. Применять  закон  Ньютона  можно  для  случаев,  когда  времена взаимодействий значительно меньше периода суточного вращения Земли (не влияет ускорение поверхности).

3. Применять  законы  Ньютона  можно  для  случаев,  когда  Землю  можно  считать плоской  (не влияет кривизна поверхности) и когда времена взаимодействий значительно меньше периода суточного вращения Земли (не влияет ускорение поверхности).

 

Познакомьтесь с обобщенным планом изучения закона – первый закон Ньютона

 
Пункты обобщенного плана  изучения закона
Первый закон Ньютона
1. Связь между какими явлениями или процессами выражает закон
Между силами, с которыми тела взаимодействуют друг с другом
2. Формулировка закона
Существуют такие системы отсчета, в которых тело не взаимодействующее с другими телами, сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения
3. Кто и когда впервые сформулировал закон
Закон сформулирован на основе наблюдения за движением тел и размышления о характере этого движения. Первым установил Галилей, Окончательно сформулировал И. Ньютон 1686 год
4. Математическое выражение закона
 F1+F2+F3..... =0 
5. Опыты, подтверждающие справедливость закона
Опыт показывающий, что тело, не взаимодействующее с другими телами, сохраняет состояние относительного покоя или прямолинейного и равномерного движения до тех пор, пока на него не подействуют другие тела. Демонстрация явления инерции.
6. Учет и использование закона на практике
Первый  закон  Ньютона  позволяет  ответить  на  вопрос,  при  каких  условиях  скорость тела  постоянна.
7. Границы применимости закона
Инерциальная система отсчета  Скорость тела гораздо меньше скорости света