Джулиус Самнер Миллер Урок 3: Второй закон движения Ньютона – Задача о лифте скачать в хорошем качестве

Джулиус Самнер Миллер Урок 3: Второй закон движения Ньютона – Задача о лифте

Довольно очевидно, что чем больше МАССА, тем больше ИНЕРЦИЯ тела, тем труднее привести его в движение. То есть: если телу МАССОЙ M требуется СИЛА F для придания ему «такого» движения, то есть ускорения, то телу МАССОЙ 2M требуется СИЛА 2F для придания ему того же движения. Эти истины заключены во ВТОРОМ ЗАКОНЕ НЬЮТОНА в математической форме: F = ma. Когда тело, скажем, удерживаемое в руке, отпускают, чтобы оно свободно падало, сила, толкающая его ВНИЗ, равна его весу. Движение, которое оно приобретает — ускорение вниз — теперь равно g. Для краткости мы называем это ускорением свободного падения. Соответственно, мы записываем W = mg. Таким образом, F = ma и W = mg — аналогичные выражения. A — Мы показываем две машины — маленькую и большую — массами M и 2M. Они соединены «пружиной», которая притягивает их друг к другу с силой F. Масса M вынуждена двигаться быстрее массы 2M. Очевидно. Таким образом, мы записываем: Ma = F = mA B — Масса M висит на весах. Весы показывают «вес» M. Если мы ускорим систему вверх, весы покажут больше. Если мы ускорим систему вниз, весы покажут меньше. Мы записываем это так: F = Mg + Ma и F = Mg - Ma. Хороший вопрос: если мы отпустим всё целиком и позволим ему свободно падать, что покажут весы во время свободного падения? Мы находим ответ, записывая: F = Mg - Ma, и поскольку a = g в этом случае, уравнение принимает вид F = Mg - Mg - что равно НУЛЮ. Таким образом, весы показывают НУЛЬ при свободном падении. C - Мы показываем ряд ДЕМОНСТРАЦИЙ, раскрывающих Второй закон Ньютона: 1 - Маленький шарик падает с той же скоростью – с тем же ускорением, что и БОЛЬШОЙ. Хотя их массы различны, силы, действующие на них, различны в том же порядке. То есть, если W = Mg, то 2W = 2Mg. 2 - Мультфильм, изображающий двух мальчиков, прыгающих на платформенные весы, раскрывает Второй закон Ньютона. Поэтому в мультфильмах часто встречается хорошая физика! 3 - Двое мужчин на свободных концах веревки через блок: если A поднимается, а B просто держится за B, то он получает СВОБОДНЫЙ ПРОЕЗД, поскольку все, что бы А ни делал с веревкой, B чувствует. 4 - В ПАРАДОКСЕ СИЛ груз W тянет в одну сторону, а другой равный ему груз W тянет в другую. Что показывают весы? Не ноль. Не 2W. Там написано просто W. 5 — Когда вы едете в лифте, Второй закон Ньютона действует очень чётко: Начиная движение вверх, F = Mg + Ma — ваши колени подгибаются. Или сумка в вашей руке кажется тяжелее! Начиная движение вниз, F = Mg — Ma — поэтому ваш живот кажется пустым. Таким образом, законы движения Ньютона играют свою роль в нашей повседневной жизни.