§4. Динамика частицы и системы частиц

 Литература:[1] (§§ 5–6), [2] (§§ 9, 11), [3] (§§ 3–5).

 Разъяснения и дополнения

 В основе всякой физической теории лежит некоторая система независимых постулируемых положений. Выбор такой системы не является однозначным. Изложение основ динамики в различных учебных пособиях основывается иногда на выборе различных систем аксиом. Учащиеся не всегда отчетливо осознают, какие именно утверждения постулируются, какие выводятся. Пониманию сути динамики мешает употребление расплывчатых высказываний, лишенных точного смысла.

Используемая здесь система основных положений динамики компактна, проста, доступна школьникам и позволяет избежать расплывчатых, нечетких высказываний.

 Первый закон Ньютона (1ЗН). Существуют инерциальные системы отсчета, то есть такие системы отсчета, в которых скорость любой частицы (материальной точки) остается неизменной, если остальные частицы находятся так далеко от данной, что их еще большее удаление никак не влияет на движение рассматриваемой частицы.

Второй закон Ньютона (2ЗН). В инерциальной системе отсчета ускорение частицы определяется соотношением:

m = . (4.1)

Здесь m – скалярная физическая величина, характеризующая частицу и называемая массой, – векторная физическая величина, характеризующая действие на данную частицу другой частицы и называемая силой.

Третий закон Ньютона (3ЗН). Силы, с которыми две частицы действуют друг на друга, лежат на прямой, их соединяющей, равны по модулю и противоположно направлены.

Законы Ньютона не только устанавливают связи между входящими в них величинами, но и содержат в себе аксиоматические определения силы и массы.

 Принцип независимого действия сил (принцип суперпозиции). Ускорение, возникающее под действием нескольких тел, равно сумме ускорений, вызываемых каждым телом в отдельности. Благодаря этому дополнительному постулату, применяя 2ЗН, под величиной следует понимать сумму всех сил, приложенных к частице.