Законы Ньютона и инерциальные системы отсчёта: 10 класс
Инерциальные системы отсчёта, сила и масса, три закона Ньютона и алгоритм задач динамики. Ниже — кратко о главном, таблица, формулы и частые ошибки.
Все 12 заданий темы — в полном тренажёре
- Подсказка и пошаговое решение каждой задачи
- 4 урока с теорией и чертежами
- Отчёт для родителя: что решено и где ошибки
Пробуйте. Условия — для родителей
Уровни сложности
В теме 12 заданий на 4 уровнях: разминка, основной, сложный, со звёздочкой.
Законы Ньютона и инерциальные системы отсчёта — кратко
Инерциальные системы отсчёта, сила и масса, три закона Ньютона и алгоритм задач динамики.
- m · a = ΣFmax = ΣFxmay = ΣFy1 Н = 1 кг · м/с2
- Первый закон Ньютона
Существуют такие системы отсчёта, относительно которых тело сохраняет свою скорость постоянной (покоится или движется равномерно и прямолинейно), если на него не действуют другие тела или их действия скомпенсированы. Такие системы отсчёта называют инерциальными (ИСО).
- Определения
Масса m — мера инертности тела: чем больше масса, тем меньшее ускорение получает тело при том же взаимодействии. При взаимодействии двух тел отношение модулей их ускорений обратно отношению масс: a1 : a2 = m2 : m1. Сила F — векторная мера действия одного тела на другое, вызывающего ускорение или деформацию. Единица силы — ньютон: 1 Н = 1 кг · м/с2.
- Третий закон Ньютона
Тела действуют друг на друга с силами, равными по модулю, противоположными по направлению и направленными вдоль одной прямой: F12 = −F21. Эти силы приложены к разным телам и имеют одну и ту же природу (обе — силы упругости, обе — силы тяготения и т. д.).
- Как решать задачу динамики
1) Сделайте рисунок и изобразите все силы, действующие на каждое тело (сила тяжести, реакции опоры, натяжения, трения, тяги). 2) Укажите направление ускорения. 3) Выберите оси: одну — вдоль ускорения, другую — перпендикулярно. 4) Запишите второй закон в проекциях на каждую ось. 5) Добавьте связи (нить нерастяжима — ускорения равны; Fтр = μN). 6) Решите систему и проверьте ответ.
Законы Ньютона и инерциальные системы отсчёта в таблице
| Закон | Формулировка | Ключевое |
|---|---|---|
| первый | в ИСО без воздействий скорость постоянна | существование ИСО, принцип относительности |
| второй | m · a = ΣF | ускорение — по равнодействующей |
| третий | F12 = −F21 | силы к разным телам, одной природы |
| суперпозиция | F = F1 + F2 + … | силы складывают векторно |
Пример с ответом
Условие. Какие системы отсчёта можно считать инерциальными: а) лифт, который равномерно поднимается; б) автобус, тормозящий у остановки; в) вращающаяся карусель; г) поезд, идущий по прямой с постоянной скоростью?
Ответ. а и г.
3 шага с пояснениями — в полном тренажёре, в уроке «Первый закон Ньютона. Принцип относительности».
Открыть разбор →Частые ошибки
-
Ошибка 1Сила нужна для изменения скорости, а не для её поддержания. Машина на ровной дороге едет равномерно, потому что сила тяги уравновешивает сопротивление, а не потому, что тяга «толкает» её со скоростью.
-
Ошибка 2Относительно земли пассажир просто продолжает двигаться по инерции, а автобус тормозит. Никакое тело его вперёд не толкает — это эффект неинерциальной системы отсчёта.
-
Ошибка 3Ускорение направлено по равнодействующей силе, а не по скорости. Тормозящая машина едет вперёд, а её ускорение и равнодействующая направлены назад.
Физика · 10 класс
Что внутри темы
- Урок 1Первый закон Ньютона. Принцип относительности
- Урок 2Сила, масса и второй закон Ньютона
- Урок 3Третий закон Ньютона
- Урок 4Проверь себя: как решать задачи динамики
В полном тренажёре — 4 урока с теорией и чертежами, задания 3 уровней, подсказки и разбор каждой задачи.
Чему научится ученик
- Отличать инерциальную систему отсчёта от неинерциальной
- Находить равнодействующую нескольких сил по проекциям
- Записывать второй закон Ньютона в векторах и проекциях
- Находить пары сил по третьему закону
- Решать задачи динамики по алгоритму: рисунок, оси, проекции
- Объяснять принцип относительности Галилея
Ключевые понятия:инерцияинерциальная система отсчётапринцип относительности Галилеяпервый закон Ньютонамассасиланьютонравнодействующаяпринцип суперпозиции силвторой закон Ньютонатретий закон Ньютона
Что требует школьная программа
Формулировать принцип относительности Галилея и первый закон Ньютона, различать инерциальные и неинерциальные системы отсчёта; объяснять смысл массы и силы, применять принцип суперпозиции сил; применять второй закон Ньютона в векторной форме и в проекциях; применять третий закон Ньютона; решать задачи динамики по алгоритму.
Что повторить и что дальше
Криволинейное движение: тело, брошенное горизонтально и под угломФизика, 10 класс
Физика, 10 классВопросы
Законы Ньютона и инерциальные системы отсчёта · 10 классВ каком классе проходят тему «Законы Ньютона и инерциальные системы отсчёта»?
В 10 классе, предмет «Физика».
Что повторить перед этой темой?
Криволинейное движение: тело, брошенное горизонтально и под углом (10 класс).
Что можно решить бесплатно?
Несколько задач прямо на этой странице. Подсказки, пошаговые решения и задания всех уровней — в полном тренажёре, первые 14 дней бесплатно.
Все темы 10 класса и отчёт для родителя
Первые 14 дней полный тренажёр бесплатно.
