Первый закон Ньютона
Тело (материальная точка), не подверженное внешним воздействиям, либо находится в покое, либо движется прямолинейно и равномерно. Такое тело называют свободным. Движение такого тела называется свободным движением или движением по инерции.
Существует система отсчёта, в которой все свободные тела движутся прямолинейно и равномерно
ИЛИ
Существуют такие системы отсчёта, называемые инерциальными, относительно которых материальная точка при отсутствии внешних воздействий сохраняет величину и направление своей скорости неограниченно долго
Такие системы называется инерциальными системами отсчёта – Первый закон Ньютона.
Второй закон Ньютона
Всякое тело оказывает сопротивление при попытке привести его в движение, т.е. придать ему некоторое ускорение. Такое свойство тел называется инертностью. Мера инертности — масса.
Система тел, на которую не оказывают влияние другие тела, называется замкнутой системой или изолированной системой. В таких системах тела могут взаимодействовать только друг с другом.Пусть замкнутая система состоит из двух тел (двух материальных точек). Скорость тел и
, а
и
приращение этих скоростей за один и тот же промежуток времени
. Векторы
и
имеют противоположные направления и связаны соотношением
. Коэффициенты
и
постоянны и имеют одинаковые знаки и называются массами или инертными массами тел 1 и 2.
Импульс или количество движения материальной точки — вектор, равный произведению массы точки на её скорость.
Импульс системы — векторная сумма импульсов отдельных материальных точек, из которых состоит система: для системы состоящей из
материальных точек.
Импульс изолированной системы остаётся постоянным во времени – Закон сохранения импульса.
Сила (в механике) — всякая причина, которая меняет импульс тела (это качественная характеристика). Количественная характеристика выражается уравнением:
Это уравнение справедливо только в том случае, если m не зависит от скорости.
В инерциальной системе отсчёта производная импульса материальной точки по времени равна действующей на неё силе.
ИЛИ
В инерциальной системе отсчёта ускорение, которое получает материальная точка, прямо пропорционально равнодействующей всех приложенных к ней сил и обратно пропорционально её массе
Приведённые выше высказывания есть ничто иное как две формулировки второго закона Ньютона. Соответствующее определению закона уравнение — уравнение движения материальной точки.
Третий закон Ньютона
Силы взаимодействия двух материальных точек равны по модулю, противоположно направлены и действуют вдоль прямой, соединяющей эти материальные точки.
ИЛИ
Всякому действию соответствует равное и противоположно направленное противодействие.
ИЛИ
Материальные точки попарно действуют друг на друга с силами, имеющими одинаковую природу, направленными вдоль прямой, соединяющей эти точки, равными по модулю и противоположными по направлению: . Или, если система состоит множества материальных точек, то
, т.е. материальные точки взаимодействуют попарно. Обе силы направлены вдоль прямой, соединяющей эти точки.
Три этих выражения – различные формулировки Третьего закона Ньютона.
Любая система, движущаяся с ускорением относительно инерциальной системы отсчёта, является неинерциальной.