1) Какую задачу позволяет решить 2й закон Ньютона? В чем её суть?
2) Что является причиной ускоренного движения тел?
3) Что можно сказать об ускорении, которое получает Земля при взаимодействии с идущим по ней человеком? Ответ пояснить.
4) Приведите примеры, показывающие, что силы, возникающие в результате взаимодействия двух тел, одинаковы по своей природе.
5) Почему неверно говорить о равновесии сил, возникающих при взаимодействии тел?
Ответы
1) Второй закон Ньютона позволяет найти ускорение тела, если известна равнодействующая сил, приложенных к телу, и его масса. Суть этой задачи заключается в анализе всех сил, оказывающих действие на тело: a = ΣF/m, где ΣF - векторная сумма сил.
2) Причиной ускоренного движения тел является равнодействующая сил, действующих на тело, которая не равна нулю (она может быть как положительной - тело ускоряется, так и отрицательной - тело тормозится).
3) Это ускорение безумно мало ввиду очень огромной массы Земли и очень малой равнодействующей сил.
Человек не может повлиять на Землю так, что та будет вращаться с хоть сколько-нибудь существенным ускорением. Предположим, что в результате ходьбы человек массой 60 кг действует на Землю силой трения Fтр = μN, где μ = 0,5, а Ν = mg, где g = 10 м/с². В проекции на горизонтальную ось на Землю больше никаких сил не оказывается, следовательно, сила трения является равнодействующей сил. Масса Земли M равна 6*10²⁴ кг. Тогда по Второму закону Ньютона ускорение, сообщаемое Земле силой трения, равно:
а = Fтр/М = μmg/M = 0,5*60*10/(6*10²⁴) = 300/(6*10²⁴) = 3*10²/(6*10²⁴) = (3/6)*(10²/10²⁴) = 0,5*10^-22 м/с² - это очень маленькое ускорение
4) При ходьбе человека по дороге человек и дорога действуют друг на друга одинаковой по модулю силой трения (по Третьему закону Ньютона) - электромагнитная природа
При нахождении любого тела на Земле, да и вообще - в космическом пространстве, Земля и тело (камень, дерево, человек, затопленная станция "Мир", звезда Проксима Центавра) притягивают друг друга с одинаковой силой тяготения (по Третьему закону Ньютона) - гравитационная природа
5) Потому что силы приложены к разным телам, а не к одному.