Закон механики основной второй

Возникал вопрос о познавательной сущности второго закона Ньютона. Некоторые ученые полагали, что второй закон Ньютона по существу не является физическим законом, а является лишь количественным определением силы. Но с такой точкой зрения нельзя согласиться, так как основной закон механики — второй закон Ньютона невозможно по его содержанию привести лишь к формуле, которой определяется сила. Законы Ньютона отражают объективную реальность, что, конечно, нельзя согласовать с возможностью предварительного определения силы одной из формул (И 1.5а) или (111.5b), так как с такой возможностью связывается неявное представление об известной произвольности определения , не опирающегося на эксперимент. В действительности же, как было разъяснено выше, можно найти величину силы, не обращаясь к характеристике динамических свойств тел — к количеству движения. Например, можно измерять силы деформациями упругих тел или иными средствами, основанными, например, на существовании пьезоэффектов. Итак, количественное измерение силы не зависит от количества движения материальной точки. [c.229]

Основные законы механики, установленные И. Ньютоном, относятся, как было указано в гл. III, к случаю движения свободной материальной точки. Аксиома об освобождаемости от связей дает возможность свести задачу об исследовании движения несвободной материальной точки к задаче о движении свободной точки. Но Герману, Эйлеру и Даламберу не были известны эта аксиома и понятие о реакциях связей в их современном понимании. Именно установление принципа Даламбера дало возможность прийти к выводу, что второй закон Ньютона вместе с аксиомой об освобождаемости от связей эквивалентны этому принципу. [c.419]

Основным законом классической механики является второй закон Ньютона [c.74]

Уравнение движения. В гидродинамике для вывода основного уравнения движения жидкости используется второй закон механики Ньютона масса X ускорение = сумме сил, действующих на тело. [c.118]

Форма, которую Лагранж придал дифференциальным уравнениям динамики, до сего времени служила только для того, чтобы с изяществом выполнять различные преобразования, для которых пригодны эти уравнения, и для того, чтобы с легкостью и притом во всей их широте выводить общие законы механики. Однако из этой же формы можно извлечь важную выгоду с точки зрения самого интегрирования этих уравнений, что, как мне кажется, добавляет новую ветвь к аналитической механике. Я наметил ее основные черты в сообщении, сделанном 29 истекшего ноября Берлинской академии, после того, как имел честь представить Вашей прославленной академии, приблизительно год назад, пример, способный дать почувствовать дух и полезность нового метода. Я нашел, что всякий раз, когда имеет место принцип наименьшего действия, можно следовать по такому пути в интегрировании дифференциальных уравнений движения, что каждый из интегралов, найденных последовательно, понижает порядок этих уравнений на две единицы, если отождествлять постоянно порядок системы обыкновенных дифференциальных уравнений с числом произвольных постоянных, которое вводит их полное интегрирование. Высказанное предложение имеет место также и в случаях, когда функция, производные которой дают составляющие сил, действующих на различные материальные точки, содержит явно время. Мы находим, например, в случае одной точки, вынужденной оставаться на заданной поверхности и подверженной действию только центральных сил, что дифференциальное уравнение второго порядка, которым определяется это движение, приводится к квадратурам, как только найден один-единственный интеграл. Наикратчайшие линии на поверхности входят в этот случай. [c.289]

Основная задача динамики состоит в том, чтобы по заданным силам определить траекторию и закон движения данной материальной точки. Эта задача решается с помощью второго закона Ньютона. Поэтому второй закон Ньютона называют основным законом динамики материальной точки. Зная начальные условия (положение и скорость точки в начальный момент) и закон действующих сил, можно однозначно предсказать положение и скорость материальной точки в любой последующий момент времени. Так в классической механике отображается в математической форме причинная связь явлений, объективно существующая в макроскопическом мире. В микромире причинная связь явлений носит другой характер ее математическое описание дается квантовой механикой. [c.93]

Любая физическая теория должна быть построена таким образом, чтобы ее основные законы были инвариантны к преобразованиям Лоренца. Выясним, инвариантен ли к преобразованиям Лоренца основной закон механики — второй закон Ньютона. [c.185]

Оказывается, что при построении общих основ механики сплошной среды необходимо связать ее с рядом разделов физики и химии. Необходимость эта вызвана по крайней мере двумя обстоятельствами. Во-первых, по общим соображениям требуется привлечь фундаментальные принципы (требования инвариантности, законы термодинамики). Во-вторых, возникает ряд задач и даже целых разделов науки, в которых механическое движение существенным образом связано с физико-химическими процессами. В 50—60-х годах проводится большая работа в указанном направлении. Механика сплошных сред строится как самостоятельная дисциплина, связанная с термодинамикой необратимых процессов, электродинамикой сплошных сред, химической кинетикой, теорией массо-теплопередачи и другими дисциплинами. Основные исследования в этом направлении проводились в Советском Союзе и США. [c.278]

Основной закон механики (второй закон Ньютона) был сформулирован Ньютоном в отличие от работ предшествующих ученых в дифференциальной форме. Это позволило рассмотреть многочисленные задачи, где движение определяется переменными силами. Механические задачи, решенные Галилеем, превратились после исследований Ньютона в очень простые частные случаи. [c.63]

I, В классической механике большинство количественных результатов, характеризующих важнейшие свойства наблюдаемых движений, получено на основании законов Ньютона. Второй закон Ньютона (или вторая аксиома механического движения), устанавливающий простое соотношение между ускорением движущейся точки данной массы и действующими силами, является фундаментом для численного решения разнообразных частных задач. Однако второй закон Ньютона справедлив, вообще говоря, только для точек постоянной массы. Если масса точки изменяется, то основной закон движения в форме Ньютона, на котором должны строиться все ма- [c.107]

Завершая развитие идей Галилея и его последователей, великий английский ученый Исаак Ньютон (1643—1727) установил основные законы классической механики ). Ньютон ввел понятие о массе и дал точную формулировку второму закону, служащему основанием всей динамики. Ему же полностью принадлежит открытие двух важнейших законов механики закона равенства действия и противодействия и закона всемирного тяготения. [c.14]

Мы ограничимся пока рассмотрением двух (первого и третьего) основных законов механики и только в мере, необходимой для усвоения понятия о силе и изучения статики. В последнем разделе курса—динамике мы дополним рассмотрение этих законов и подробно остановимся на втором основном законе механики. [c.16]

Н. Е. Жуковский считал даже второй закон Ньютона следствием закона совместного действия сил и закона инерции и приводил доказательство второго закона, которое одно время считалось возможным. В настоящее время мнения разделились. У одних авторов ([14, 18, 21, И и др.) законы механики точки исчерпываются тремя законами Ньютона. У других (большинства механиков) четвертый закон, как закон независимости действия сил, относится к числу основных законов (аксиом) механики. ([6, 10, 12, 13, 16] и др.). Более того, четвертому закону механики иногда придается даже более широкий смысл, чем это следует из толкований П. Аппеля и Н. Е. Жуковского. [c.89]

Задача изучения криволинейного движения материальной точки под действием заданных сил состоит в решении (интегри ровании) системы (67) совместных дифференциальных уравнений второго порядка, т. е. в определении координат точки в функции времени. Общие методы решения системы (67) при произвольных /ь /а, /з пока не разработаны. Однако некоторые приемы построения решений системы (67) можно указать. Заметим, что, принимая в качестве основных законов механики законы Ньютона, мы с необходимостью приходим к выводу о том, что функции /ь 2, /з не могут зависеть от производных второго или более высокого порядка от х, у, г по времени, так как действие силы на материальную точку не зависит от того, имеет эта точка ускорение или нет (закон независимого действия сил). [c.203]

Уравнения (16) есть уравнения Лагранжа в обобщенных координатах для голономных систем, имеющих силовую функцию. Таким образом, вариационный принцип Гамильтона в компактной математической форме (9) потенциально содержит в себе всю механику систем, имеющих потенциал, с голономными, идеальными, удерживающими связями. Мы можем, следовательно, положить принцип Гамильтона в основу механики голономных систем, причем основной (второй) закон движения Ньютона для свободной материальной точки будет вытекать из принципа Гамильтона как весьма частный случай. [c.131]

Что касается второго из упомянутых выше ограничений, содержащихся в предлагаемых методах, то здесь можно еще раз подчеркнуть два момента, отмеченных в предыдущем абзаце. Во-первых, необходимо понимать, что какие-то постулаты типа постулата об априорной равновероятности. .. должны быть сформулированы в любом случае. И здесь это просто следствие перехода к статистическим методам. Аналогично, при подбрасывании монеты для предсказания результатов необходимо выдвинуть определенные предварительные соображения о вероятности выпадания орла или решки . Во-вторых, следует отметить, что основное предположение об априорной равновероятности. . . является единственной правдоподобной гипотезой. Не зная ничего о наших системах, кроме того, что они подчиняются законам механики, было бы произволом выдвигать какое-либо предположение, отличное от постулата об априорной равновероятности... Такой подход в известной мере аналогичен предположению о равных вероятностях выпадения орла и решки в случае монеты, предварительное исследование которой установило ее равномерную плотность. [c.37]

Основные законы классической механики — первый, второй и третий законы Ньютона — положены в основу всех расчетов, связанных с движением материальной среды [13, 16, 34, 48]. [c.9]

Аксиоматическое построение динамических механических моделей базируется на основных понятиях и законах механики. Выше были даны определения механической системы и ее движения, но ничего не сказано о причинах, вызывающих движение. Во второй главе предполагалось, что движение механических систем задано, и изучались его свойства. В динамике речь пойдет о причинах, вызывающих движение, и об определении движения, когда эти причины известны. Сформулируем ряд постулатов и определений, на которых базируется механика. [c.39]

Основываясь на таком рассуждении, были введены элементарные понятия квантовой и статистической механики для интерпретации эмпирической стороны классической термодинамики. Квантовое представление об энергетических уровнях использовано для интерпретации внутренней энергии. Статистические теории приведены для того, чтобы показать, что термодинамические энергии и энтропия являются средними или статистическими свойствами системы в целом. Это позволяет понять основные положения второго закона, обоснование третьего закона и шкалу абсолютных энтропий. Также представлены методы вычисления теплоемкости и абсолютной энтропии идеальных газов. Численные значения абсолютной энтропии особенно важны для анализа систем с химическими реакциями. После рассмотрения этих основных положений технические применения даны в виде обычных термодинамических соотношений. [c.27]

Динамика механизмов является разделом прикладной механики, в котором изучается движение механизмов с учетом действующих на них сил. В этом разделе устанавливаются общие зависимости между кинематическими параметрами механизма (его обобщенными координатами, скоростями и ускорениями), массами его звеньев и действующими на него силами, выражающиеся дифференциальными уравнениями. Пользуясь этими уравнениями, можно решать две основные задачи динамики механизмов. Первая задача сводится к тому, что по заданному аналитически или графически закону движения механизма требуется определить силы, действующие на механизм. Вторая задача заключается в том, что по заданным силам требуется определить закон движения механизма. [c.52]

В отличие от теоретической механики сопротивление материалов рассматривает задачи, в которых наиболее существенными являются свойства деформируемых тел, а законы движения тела, как жесткого целого, не только отступают на второй план, но в ряде случаен являются попросту несущественными. В то же время вследствие общности основных положений сопротивление материалов можег рассматриваться как раздел механики, который называется механикой деформируемых твердых тел. [c.9]

Основной принцип первый и второй законы Ньютона и классическом механики [c.53]

Сразу же подчеркнем, что второй закон Ньютона и уравнение (2.6) получают конкретное содержание только после того, как установлен вид функции F — зависимость от определяющих ее величин, или, как говорят, закон силы. Установление вида этой зависимости в каждом конкретном случае является одной из основных задач физической механики. [c.40]

Определение массы, опирающееся на третий закон Ньютона, приводит к иной последовательности при изложении основных положений механики, отличающейся от изложенной выше. Эта последовательность в общих чертах такова за первым законом Ньютона рассматривается третий закон и определение массы и лишь после этого — второй закон Ньютона. [c.232]

Рассмотрим класс задач механики деформируемых сред, в которых основную роль играет взаимодействие внутренних напряжений и деформаций влиянием температуры и других немеханических параметров можно пренебречь. В этих задачах соотношения, вытекающие из первого и второго законов термодинамики, не нужны и полученные выше соотношения можно рассматривать как системы уравнений. [c.32]

В СВЯЗИ с общими соображениями о природе различных механических соотношений, а также в связи с некоторым самостоятельным значением мы остановились несколько подробнее на рассмотрении основного уравнения механики, выражающего собой второй закон Ньютона. Излагаемая нами по этому поводу точка зрения не является новой, однако она сильно отличается от трактовок этого основного вопроса механики в некоторых распространённых учебниках по теоретической механике. [c.7]

Одним из средств определения соотношений между характеристиками могут служит методы теории размерности и подобия. Наша цель — показать в дальнейшем способы и приёмы применения и использования этих методов. Перед непосредственным изложением этих приёмов рассмотрим на примерах сущность некоторых механических соотношений и общие характерные способы их получения. В связи с этим, а также в связи с некоторым самостоятельным интересом мы рассмотрим основное соотношение механики, известное под названием второго закона Ньютона. [c.22]

В этой главе будет рассмотрен ряд основных положений динамики, дающих возможность находить первые интегралы дифференциальных уравнений двилгения материальной точки. Эти положения динамики будем называть теоремами, так как они являются непосредственными следствиями из основных законов и аксиом механики. Заметим, что иногда эти теоремы называют также законами, но, конечно, при этом их надо четко отличать от основных законов механики — законов Ньютона. Основные теоремы динамики — это выводы в первую очередь из второго закона Ньютона, который поэтому называется основным законом механики. [c.359]

Если первое положение представляет собой непосредственное математическое следствие основных законов механики, миллионы раз проверенных на практике и неизменно оказывавшихся правильными, то второе с этими законами ничем не связано и является допущением Ньютона. Он экспериментировал с шерстяными клубками, стеклянными и стальными шарами и находил для них значения коэффициентов восстановления скорости, совершенно необоснованно пренебрегая размерами и формой соударяющихся тел. Полагаясь на непогрешимость Ньютона, несколько поколений ученых и инженеров уточняли эти значения для различных материалов. В любом учебнике для вуза или техникума, в любом техническом справочнике, а иногда и на обратной стороне логарифмической линейки вы найдете аккуратненькие таблицы коэффициентов для стали и дерева, слоновой кости, стекла и пластмассы. Но самое странное заключается в том, что численные значения коэффициентов в разных книгах для одних и тех же материалов не имеют ничего общего. Так, для стали они колеблются от 0,55 до 1. Какие же цифры правильны Никакие. К такому выводу пришел Евгений Всеволодович после тщательных и исчерпывающих экспериментов. Измерять значения коэффициентов восстановления скорости так же бессмысленно, как находить точную продолжительность поездки из Ленинграда в Москву, независимо от того, идешь ли ты пешком или летишь на самолете. Оказалось, что для любого материала — будь это сталь, стекло, плексиглас, эбонит — коэффициент восстановления можно заставить принимать любые значения от О до 1, хотя во всех этих случаях удар остается упругим и необратимых пластических деформаций не возникает. Надо лишь определенным образом менять формы и массы соударяю- [c.222]

Классическая механика Ньютона. Фундам. значение для всей Ф. имело введение Ньютоном понятия состояния. Первоначально оно было сформулировано для простейшей мсханич. системы—системы материальных точек. Именно для материальных точек непосредственно справедливы законы Ньютона. Во всех последующих фундам. физ- теориях понятие состояния было одним из основных. Состояние механич. системы полностью определяется координатами и импульсами всех образующих систему тел. Если известны силы взаимодействия тел, определяющие их ускорения, то по значениям координат и импульсов в нач. момент времени ур-кия движения механики Ньютона (второй закон Ньютона) позволяют однозначно установить значения координат и импульсов в любой последующий момент времени. Координаты и импульсы — осн. величины в классич. механике зная их, можно вычислить значение любой др. механич. величины энергии, момента кол-ва движения и др. Хотя позднее выяснилось, что ньютоновская механика имеет огранич. область применения, она была и остаётся тем фундаментом, без к-рого построение всего здания совр. Ф. было бы невозможным. [c.314]

По мере укоренения динамических представлений скрадывается значительность и принципиальность того концептуального достижения, которое воплощено во втором законе Ньютона. Оно и самому автору, видимо, казалось настолько напрапшвающимся, что он связал с ним имя Галилея. В XVIII в. (и это зафиксировано Лагранжем в Аналитической механике ) во втором законе видят оправданное выводами простейшее допущение о пропорциональности следствия (изменения движения при его отклонении от есте-ственного , т. е. равномерного и прямолинейного) причине (силе). Так ньютонова система механики становится основной и общепринятой, хотя и не называется его именем. [c.123]

Галилеева симметрия в конце XIX в. не включалась в канонический формализм как мы уже отмечали, вопрос о том, какой закон сохранения отвечает ей, оставался открытым. В силу особой роли времени в классической механике галилеево-ньютонова группа как некоторая единая система преобразований, действующая на пространственно-временном многообразии, оставалась неизвестной, несмотря на то, что все ее генераторы были известны, по существу говоря, со времени Галилея и Ньютона. Галилеев принцип относительности имел большое значение для обоснования системы Коперника (Галилей), использовался Гюйгенсом в качестве одного из главных постулатов теории упругого удара, но уже в Началах Ньютона формулировался в виде следствия из трех основных аксиом или законов механики, а в механике XVIII в., как правило, не фигурировал вообще. Во второй половине XIX в. возобновляется некоторый интерес к физическим основам механики, в частности к вопросам об абсолютном пространстве, инерциаль-ных системах отсчета и принципе относительности Галилея (Э. Мах, К. Нейман, Л. Ланге и др.) . Частично это было связано с проблемой увлекаемо-сти эфира в оптике и электродинамике движущихся сред. Однако исследования эти не носили систематического характера, и галилеева симметрия в механике не рассматривалась на одном уровне с евклидовой симметрией. Отчетливое понимание роли галилеевой симметрии в классической механике и открытие галилеево-ньютоновой группы произошло, по сути дела, после открытия теории относительности. Ф. Клейн в этой связи подчеркивал Эта выделенность t (т. е. времени.— В. В.) играла определенную тормозящую роль в истории развития механики. Несмотря на то, что уже Лагранж [c.238]

В системе единиц МКГСС, часто называемой технической, в качестве трех основных единиц приняты единица длины — м единица времени — с единица силы, в частности веса — кгс (килограмм-сила). Масса является производной единицей, определяемой в соответствии со вторым законом механики по уравнению М = Gig, где G — вес (сила тяжести) в кгс g — ускорение силы тяжести в м/с М —масса вкгс-с-/м. Работа измеряется в кгс-м, теплота—внесистемной единицей ккал (килокалорией), энергия с учетом принципа эквивалентности теплоты и работы измеряется в ккал или в кгс - м. [c.4]

В формулировке 2-го тина речь идет не об изолированном теле, а о теле, взаимодействующем с другими телами и, следовательно, основная идея Галилея, о которой говорилось выше, растворена соображениями об изменчивости количества движения точки. Иначе говоря, основная идея Галилея, закона инерции, донолнена элементами, относящимися к сфере действия второго закона Ньютона. Именно об этом говорит фраза ...если только приложенная к нему сила не побуждает его изменить свое состояние . О возможных иоследствиях взаимодействия тела с окружающей средой говорится неонределенно когда взаимодействие приводит к изменению количества движения, а когда нет На эти вопросы отвечает, и вполне определенно, только второй закон механики. Но это, конечно, создает впечатление, будто закон инерции содержится во втором законе Ньютона. [c.85]

Здесь Н. Е. Жу1 овский отступает от классического изложеиия механики за второй основной закон механики он принимает закон независимости действия сил, а не второй закон Ньютона, согласно которому изменение количества движения пропорционально приложенноП силе и происходит по направлению действия силы. Ниже, в 3 (стр. 152—158), И. Е. Жуковский излагает существовавшие в его время попытки вывести закон Ньютона из за-кона независимости действия сил. Однако такой вывод в действительности невозможен, Прим. ред.) [c.150]

В соответствии со стандартом СЭВ 1052—78 происходит переход на международную систему единиц физических величин (СИ), в качестве основных единиц в которой используются единица д.1ины — метр (м), времени секунда (с), массы — килограмм (кг). Единица силы в этом случае является производной и определяется как сила, обеспечивающая массе в I кг ускорение 1 м/с . Эта единица силы получила наименование Ньютон (Н) и имеет размерность, вытекающую из второго закона механики (Е = та, где Г сила, т масса, а ускорение) [c.3]

Соотношение (2.1), устанавливающее связь между силой Р, массой т и ускорением w, является важнейи им в классической механике и называется основным уравнением динамики. Такую форму второму закону придал Эйлер в своем трактате Механика (1736). [c.8]

Вспомним теперь, что при выводе всех основных теорем механики в 2—4 этой главы мы опирались лишь на второй закон Ньютона. Следовательно, асе теоремы механики, сформулированные нами выиш, будут верны и в неинерциальных системах отсчета, если к силам, действуюш,им на точки системы, добавить перенскные и кориолисовы силы инерции. Если силы делятся на [c.104]

Сложение сил ио способу параллелограмма было известно еще Герону, им пользовался Стевин. Галилей применял этот способ и считал его общеизвестным. Ньютон совершенно определенно приписывал закон параллелограмма Галилею и называл основным положением механики, нуждающимся лишь в разъяснении на примерах. Однако Ньютон все же приводит доказательство этого закона, очень похожее на доказательство, данное несколько лет спустя независимо от Ньютона Вариньоном. У Вариньоиа точка под действием одной силы движется по прямой линии. Эта прямая под действием второй силы перемещается параллельно своему первоначальному положению. Под действием обеих сил точка движется по диагонали параллелограмма, построенного на этих силах. По сути дела, это не доказательство правила параллелограмма сил, а лишь пример на сложение перемещений. Одновременно с Ньютоном и Вариньоном опубликовал свое доказательство Лами. С тех пор было сделано очень много попыток доказать правило параллелограмма, но в настоящее время считают, что правило параллелограмма не имеет математического доказательства и пользуются им как аксиомой. [c.23]

Механика Ньютона покоится на трех основных законах Ньютона законе инерции, законе связи между силой, приложенной к материальной точке, и сообщаемым ею ускорением, и законе действия и противодействия. Последовательное изложение этих законов п их следствий в случае любого двиэ1Г.ения материальной точки или системы материальных точек будет дано в начале второго тома при изложении основ динамики. В статике учащийся встретится с несколько ограниченными их применениями. Для кинематики имеют значения лишь общие ньютоновские представления о пространстве и времепн. [c.9]

Понятие о вариационных принципах механики. Принципами называют, во-первых, некоторые оспоьпые начала, на которых может быть построепа какая-либо теория, научная система и т. н., а во-вторых — законы, основные положения о чем-лпбо. Под принципами часто понимают такте точку з()епия, убеждения и т. д. [c.85]

Механика Аристотеля содержала в себе основные идеи общего подхода к описанию механического движения материальных тел. Эти идеи полностью сохранили свое значение и в механике Ньютона, одна о теория движения Аристотеля после примерно двухтысячелетнего господства была заменена теорией Ньютона. Аристотель считал, что все движения материальных тел можно разделить на две категории естественные и насильственные . Естественные движения осуществляются сами по себе, без каких-либо воздействий. Ставить вопрос о причине естественных движений бессмысленно. Точнее говоря, на вопрос почему осуществляется некоторое естественное движение - всегда имеется готовый, не требующий размыщлений ответ потому что это движение естественное, происходящее именно так, а не иначе, без каких-либо внешних воздействий. Насильственные движения сами по себе не происходят, а осуществляются под влиянием внешних воздействий, описываемых с помощью понятия силы. На вопрос почему осуществляется некоторое насильственное движение ответ гласит потому что на тело действует сила, под влиянием которой оно движется так, как движется. Естественными Аристотель считал движения легких тел вверх, тяжелых тел вниз и движение небесных тел по небесной сфере. Остальные движения насильственные. Заметим, что если тело покоится в результате невозможности осуществить естественное движение , то этот покой насильственный . Например, если тело покоится на горизонтальном столе, то отсутствие его движения по вертикали является насильственным и обусловливается наличием соответствующей силы, действующей в вертикальном направлении, а отсутствие его движения по горизонтали обусловливается отсутствием силы, действующей в горизонтальном направлении. Это показывает, что закон движения не может быть положен в основу определения силы, хотя силу и можно находить из закона движения. Это замечание полностью относится и к попыткам использования второго закона Ньютона как определения силы. В механике Аристотеля сила обусловливает скорость тела, а понятие об ускорении отсутствует. [c.12]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...