Законы Ньютона простыми словами
Три закона Ньютона основа всей механики, от задач 7 класса до второй части ЕГЭ. Сами законы короткие, но в них легко запутаться. Объясняем каждый на примерах из жизни и решаем задачи.
Для учеников 7–11 классов.
Первый закон: инерция
Тело сохраняет скорость, пока на него не действуют другие тела или их действия скомпенсированы. Покоится, значит, продолжает покоиться. Движется, значит, движется прямо и с той же скоростью.
Когда автобус резко тормозит, пассажиры наклоняются вперёд. Их никто не толкал: тела продолжают двигаться с прежней скоростью, а автобус под ними остановился. Поэтому в машине пристёгиваются.
Второй закон: сила и ускорение
a = F / m
Ускорение тела прямо пропорционально равнодействующей силе и обратно пропорционально массе. Чем сильнее толкаешь, тем быстрее разгоняется тележка. Чем тяжелее тележка, тем медленнее.
Задача
На тележку массой 2 кг действует сила 6 Н. С каким ускорением она движется?
a = F / m = 6 / 2 = 3 м/с².
Ответ: 3 м/с².
Задача
Брусок массой 0,5 кг тянут по столу с силой 3 Н. Сила трения 1 Н. Найдите ускорение бруска.
Равнодействующая: 3 − 1 = 2 Н, силы направлены в противоположные стороны.
a = 2 / 0,5 = 4 м/с².
Ответ: 4 м/с².
Главное здесь слово «равнодействующая»: в формулу подставляют сумму всех сил с учётом направлений, а не одну из них.
Третий закон: действие и противодействие
Тела действуют друг на друга с силами, равными по величине и противоположными по направлению. Если ты толкаешь стену, стена толкает тебя с той же силой.
Так летит ракета: она выбрасывает газы назад, а газы толкают ракету вперёд. Так плывёт пловец: отталкивает воду назад, вода толкает его вперёд.
Частая ошибка: «силы равны и противоположны, значит, они уравновешивают друг друга». Нет. Эти силы приложены к разным телам: одна к стене, другая к тебе. Уравновешивать друг друга могут только силы, приложенные к одному телу.
Как решать задачи на законы Ньютона
- Нарисовать тело и все силы, которые на него действуют: тяжести, реакции опоры, трения, натяжения.
- Выбрать направление осей. Удобно направить ось по ускорению.
- Записать второй закон в проекциях на каждую ось.
- Решить уравнения и проверить единицы.
Рисунок с силами решает половину задачи. Без него большинство ошибок происходит из-за потерянной силы или неправильного знака.
Разберём на занятии
Занимаемся по всем школьным предметам с 4 по 11 класс: живые занятия, общая доска и домашка, которую проверяет тот же преподаватель.
Первое занятие бесплатное: можно посмотреть формат вместе с ребёнком и решить, подходит ли он.
Частые вопросы
Чем масса отличается от веса?
Масса это мера инертности тела, она в килограммах и не меняется. Вес это сила, с которой тело давит на опору, она в ньютонах и зависит от того, где тело: в лифте, который разгоняется вверх, вес больше.
В каком классе проходят законы Ньютона?
Знакомятся в 7 классе, подробно изучают в 9 классе и снова в 10 классе на более сложных задачах.