Глава 2. § 21. Второй закон Ньютона — с. 76
§ 21. Вопрос 1. Можно ли утверждать, что первый закон Ньютона является следствием второго?
Нет. Из второго закона при ΣF⃗ = 0 формально следует a⃗ = 0 и v⃗ = const, но второй закон справедлив только в инерциальных системах отсчёта. Именно первый закон утверждает, что такие системы существуют, и определяет, в каких системах работает второй. Поэтому первый закон не следствие второго, а самостоятельный закон, предшествующий ему.
§ 21. Вопрос 2. При каких условиях материальная точка движется равномерно и прямолинейно?
В инерциальной системе отсчёта это происходит, если на точку не действуют другие тела или сумма действующих на неё сил равна нулю (ΣF⃗ = 0). Тогда по второму закону ma⃗ = 0, ускорение равно нулю и скорость v⃗ остаётся постоянной по модулю и направлению. При этом точка должна иметь отличную от нуля начальную скорость: если она нулевая, точка просто покоится.
§ 21. Вопрос 3. Какие условия необходимы для того, чтобы тело двигалось с постоянным ускорением?
В инерциальной системе отсчёта по второму закону a⃗ = (F⃗₁ + F⃗₂ + …)/m. Ускорение постоянно, если постоянна масса тела и неизменна равнодействующая всех приложенных к нему сил, то есть и по модулю, и по направлению. Тогда ускорение a = F/m направлено так же, как равнодействующая. Если сила меняется (например, сила упругости растянутой пружины), ускорение тоже меняется.
§ 21. Вопрос 4. Легкоподвижную тележку массой 3 кг толкают силой 6 Н. Чему равно ускорение тележки в инерциальной системе отсчёта?
По второму закону Ньютона a = F/m = 6 Н / 3 кг = 2 м/с² (трением пренебрегаем, тележка легкоподвижная).
Ответ: 2 м/с².
Ответ: 2 м/с².
§ 21. Вопрос 5. В инерциальной системе отсчёта сила F сообщает телу массой m ускорение a. Как изменится ускорение тела, если массу тела и действующую на него силу увеличить в 2 раза?
Было a = F/m. Стало a' = 2F/(2m) = F/m = a. Сила и масса выросли в одно и то же число раз, поэтому их отношение не изменилось.
Ответ: ускорение не изменится.
Ответ: ускорение не изменится.