← Все разборы

физика

Законы Ньютона простыми словами

Объяснение по шагам

1

Первый закон: тело не меняет свою скорость само по себе. Если на него ничего не давит, оно либо стоит, либо едет ровно и прямо. Это и есть инерция.

Мяч на ровном полу катится, пока трение его не остановит.
2

Второй закон говорит, как сила меняет движение: F = m·a. Чем больше сила, тем быстрее разгон. Чем тяжелее тело (масса m), тем труднее его разогнать.

Толкнёшь тележку сильнее (больше F) — она разгонится быстрее (больше a).
3

Из F = m·a легко найти любую величину, если знаешь две другие. Просто перестрой формулу: ускорение a = F/m, а масса m = F/a.

a = F/m. При F = 10 Н и m = 2 кг ускорение a = 5 м/с².
4

Третий закон: на каждое действие есть равное и противоположное противодействие. Ты давишь на стену — стена давит на тебя с той же силой.

Прыгаешь с лодки вперёд — лодка уезжает назад.
5

Силы из третьего закона приложены к РАЗНЫМ телам, поэтому не гасят друг друга. Одна действует на тебя, другая — на стену.

Разберём на примере

  • Начни с того, что запиши, что дано и что найти. Здесь известны масса и сила, а найти нужно ускорение — это подсказка, что понадобится второй закон Ньютона.

    Брусок массой m = 2 кг тянут по гладкому столу силой F = 6 Н. Найти ускорение.

  • Второй закон Ньютона связывает силу, массу и ускорение: сила равна массе, умноженной на ускорение. Из него можно выразить любую из трёх величин, если знаешь две другие.

    F = m·a

  • Раз тебе нужно ускорение, вырази его из формулы: раздели силу на массу. Так ты перестроил закон под свой вопрос — это обычный приём в физике.

    a = F / m

  • Теперь подставь числа вместо букв и посчитай. Не забудь про единицы: Н делишь на кг и получаешь м/с² — это единица ускорения.

    a = 6 Н / 2 кг = 3 м/с²

  • Проверь, что ответ разумный по смыслу и с правильной единицей. Если бы стол был не гладкий, пришлось бы вычесть ещё силу трения — но здесь трения нет.

    Ответ: a = 3 м/с²

Где чаще всего ошибаются

  • Частая ошибка — придумывать «лишние» силы. Помни: каждая сила от конкретного тела. Проверь себя вопросом «кто именно тянет или давит?» — если ответа нет, силы нет.

    Тело лежит на столе: mg вниз, N вверх — сила трения тут не нужна.

  • Путают силы из третьего закона. Пара «действие-противодействие» всегда приложена к разным телам. Если обе силы на одном теле — это точно не та пара.

    Груз висит: сила натяжения T (от нити) и сила тяжести mg (от Земли) — обе приложены к грузу, это НЕ пара.

  • Думают, что раз тело движется, на него действует сила в сторону движения. Нет: сила даёт ускорение, а не скорость. Проверь — меняется ли скорость? Нет изменения — сумма сил ноль.

    Равномерно вниз в лифте: a=0, значит N=mg, а не меньше.

  • Забывают раскладывать силы на оси. Всегда выбирай оси (обычно вдоль движения) и проецируй каждую силу. Проверь: сумма проекций по каждой оси = ma по этой оси.

    Наклонная плоскость: mg раскладывают на mg·sinα (вдоль) и mg·cosα (поперёк).

  • Путают направление ускорения. По второму закону a всегда сонаправлено с суммой сил, а не со скоростью. Найди равнодействующую — туда и «смотрит» ускорение.

    Разгон машины: сумма сил и ускорение смотрят вперёд, в одну сторону.

Проверь себя

  1. Что произойдёт с телом, если сумма всех сил, действующих на него, равна нулю?

    Показать ответ

    Ответ: тело покоится или движется равномерно и прямолинейно. Силы скомпенсированы, поэтому скорость не меняется.

  2. Как связаны сила, масса и ускорение по второму закону Ньютона?

    Показать ответ

    Ответ: a = F/m. Ускорение прямо пропорционально силе и обратно — массе. Толкай сильнее — быстрее разгон; тело тяжелее — медленнее.

  3. С какой силой стена отвечает, когда ты давишь на неё с силой 50 Н?

    Показать ответ

    Ответ: столько же по величине, но в противоположную сторону. Силы действия и противодействия равны и направлены встречно.

  4. Почему силы действия и противодействия не компенсируются, хотя равны по модулю?

    Показать ответ

    Ответ: они приложены к разным телам (ты и стена), поэтому не могут уравновесить друг друга.