Второй закон Ньютона и границы его применимости

Устанавливаем каким будет характер движения тела при действии на него заданных сил.

Всякое тело оказывает сопротивление при попытке привести его в движение или изменить его скорость. У разных тел оно проявляется в разной степени.

Рассмотрим изолированную систему, состояние из двух точек. В результате взаимодействия их скорости меняются.

Пусть – скорость точки 1, – скорость точки 2, и – приращение этих скоростей за время . Векторы и имеют противоположные знаки и связаны соотношением:

(15)

Придадим другой вид:

и – скорости до взаимодействия, и – скорости после взаимодействия,

(16)

(17)

(18)

- импульс или количество движения материальной точки. (19)

Импульсом или количеством движения системы материальных точек называется векторная сумма импульсов отдельных материальных точек, из которых эта система состоит.

Для двух точек тогда где

Таким образом, импульс изолированной системы двух материальных точек сохраняется, т.е. остается постоянным во времени, каково бы ни было взаимодействие между ними. Это положение называется законом сохранения импульса.

Законы движения Ньютон сформировал с использованием понятия силы. Под силой в механике понимают всякую причину, изменяющую импульс движущегося тела.

где – скорость изменения импульса. (20)

Скорость изменения импульса равна силе действующей на тело.

– уравнение движения материальной точки. (21)

(22)

Формула выражает второй закон Ньютона, который формулируют так: сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на ускорение, сообщаемое этому телу силой. [4, с. 473]