Реферат: Методика изучения законов Ньютона в средней школе

--PAGE_BREAK--Объяснить, какие уравновешенные силы действуют на движущийся равномерно вниз шарик в стеклянной трубке с водой (рис. 4 а); на поднимающийся равномерно вверх пузырек воздуха (рис. 4 б).
<shape id=«Рисунок_x0020_3» o:spid="_x0000_i1036" type="#_x0000_t75" alt=«Описание: 4.jpg»><imagedata src=«dopb439170.zip» o:><img width=«166» height=«248» src=«dopb439170.zip» alt=«Описание: 4.jpg» v:shapes=«Рисунок_x0020_3»>
Рис. 4
Необходимо также решение задач политехнического содержания:
Плуг равномерно движется по борозде. Можно ли сказать, что он движется по инерции?
Интересна задача «Самый легкий способ путешествовать», составленная по материалам «Занимательной физики» Я.И. Перельмана.
Второй закон Ньютона
Опыт и логика подсказывают, что если действующие на тело силы не уравновешиваются, то его движение должно изменяться. Существующую при этом количественную закономерность удалось впервые сформулировать в своих «Началах» И. Ньютону в виде следующей аксиомы или закона движения: Изменение количества движения пропорционально приложенной движущей силе и происходит по направлению той прямой, по которой эта сила действует.
Математическизаконвыражается формулой<chr m:val="⃗">F=d(m<chr m:val="⃗">v)dl<scr m:val=«roman»><sty m:val=«p»>. <imagedata src=«1.files/image007.png» o: chromakey=«white»><img width=«85» height=«37» src=«dopb439171.zip» v:shapes="_x0000_i1025">Все величины, входящие в эту формулу: сила <chr m:val="⃗">F<imagedata src=«1.files/image009.png» o: chromakey=«white»><img width=«12» height=«28» src=«dopb439172.zip» v:shapes="_x0000_i1025">, масса m, количество движения m<chr m:val="⃗">v<imagedata src=«1.files/image011.png» o: chromakey=«white»><img width=«27» height=«25» src=«dopb439173.zip» v:shapes="_x0000_i1025"> и время t, у Ньютона независимые.
В настоящее время в учебниках физики второй закон Ньютона чаще всего записывается в виде. <chr m:val="⃗">F=m<chr m:val="⃗">a<scr m:val=«roman»><sty m:val=«p»>. <imagedata src=«1.files/image013.png» o: chromakey=«white»><img width=«71» height=«28» src=«dopb439174.zip» v:shapes="_x0000_i1025">(Впервые выражение силы, как величины, равной массе, умноженной на ускорение, дается в «Механике» Эйлера; 1736 г.) Следует, однако, иметь в виду, что зависимость.  <chr m:val="⃗">F=m<chr m:val="⃗">a<scr m:val=«roman»><sty m:val=«p»><imagedata src=«1.files/image015.png» o: chromakey=«white»><img width=«67» height=«28» src=«dopb439175.zip» v:shapes="_x0000_i1025">не эквивалентна полностью формуле <chr m:val="⃗">F=d(m<chr m:val="⃗">v)dl<scr m:val=«roman»><sty m:val=«p»>. <imagedata src=«1.files/image007.png» o: chromakey=«white»><img width=«85» height=«37» src=«dopb439171.zip» v:shapes="_x0000_i1025">Она верна только при условии m =const, что практически имеет место при скоростях, далеких от скорости света, когда зависимостью массы от скорости можно пренебречь.
Из сказанного выше следует, что для изучения второго закона Ньютона в форме <chr m:val="⃗">F=d(m<chr m:val="⃗">v)dl<scr m:val=«roman»><sty m:val=«p»><imagedata src=«1.files/image017.png» o: chromakey=«white»><img width=«81» height=«37» src=«dopb439176.zip» v:shapes="_x0000_i1025">предварительно требуется ввести понятия массы, силы и ускорения. Различные методические системы изучения второго закона Ньютона отличаются в основном тем, как вводятся данные фундаментальные физические понятия.
Наиболее распространенной системой является такое построение учебного материала, когда массу и силу стараются определить независимо друг от друга и от второго закона Ньютона: массу путем взвешивания на весах, а силу — статическим методом — с помощью пружинных динамометров, которые градуируют весом гирь. При этом масса иногда трактуется как мера количества вещества в теле. Такой упрощенный, устаревший подход к формированию важнейших понятий динамики для советской школы неприемлем.
В настоящее время многие методисты считают предпочтительной такую систему, при которой сначала вводится понятие силы. При этом сила трактуется как «мера действия тел друг на друга, в результате которого тела получают ускорения». После этого изучаются способы измерения сил с помощью эталонных пружин или динамометров, и устанавливается зависимость ускорения тел от сил: <chr m:val="⃗">a~<chr m:val="⃗">F<imagedata src=«1.files/image019.png» o: chromakey=«white»><img width=«36» height=«28» src=«dopb439177.zip» v:shapes="_x0000_i1025">
«Величину <begchr m:val="|"><endchr m:val="|"><chr m:val="⃗">F<begchr m:val="|"><endchr m:val="|"><chr m:val="⃗">a<imagedata src=«1.files/image021.png» o: chromakey=«white»><img width=«17» height=«42» src=«dopb439178.zip» v:shapes="_x0000_i1025">, равную отношению модуля силы к модулю ускорения, называют массой (точнее, инертной массой)».
Масса тела выступает как коэффициент пропорциональности между силой и ускорением (<chr m:val="⃗">F=k<chr m:val="⃗">a)<imagedata src=«1.files/image023.png» o: chromakey=«white»><img width=«74» height=«28» src=«dopb439179.zip» v:shapes="_x0000_i1025">, а соотношение <begchr m:val="|"><endchr m:val="|"><chr m:val="⃗">F<begchr m:val="|"><endchr m:val="|"><chr m:val="⃗">a=m<scr m:val=«roman»><sty m:val=«p»><imagedata src=«1.files/image025.png» o: chromakey=«white»><img width=«62» height=«42» src=«dopb439180.zip» v:shapes="_x0000_i1025">выступает как определение массы и второй закон Ньютона. При данном методическом подходе в качестве основной единицы выступает единица силы, что противоречит системе СИ.
Понятие о силе вводится на основе уравнения <chr m:val="⃗">F=m<chr m:val="⃗">a<imagedata src=«1.files/image027.png» o: chromakey=«white»><img width=«63» height=«28» src=«dopb439181.zip» v:shapes="_x0000_i1025">, которое одновременно является и определением силы и вторым законом Ньютона. По мнению многих методистов в этом заключается главная трудность этого подхода. Выход из данного положения находится за счет использования других физических законов, определяющих зависимость силы от других величин, например, от координат.
Методика формирования понятия «масса тела»
Первоначальное понятие о массе тел учащиеся получают в начале изучения предмета физика на основе опытов, в которых используются упругие шары, а также шары или тележки, соединенные пружинами. Здесь же вводится понятие о единице массы—килограмме как массе платиноиридиевого эталона. Учащиеся знакомятся также с измерением массы на рычажных весах.
Данные сведения следует восстановить в памяти учащихся в более старших классах. Как показывает опыт, демонстрации упругого взаимодействия тел желательно позже дополнить демонстрациями взаимодействия наэлектризованных тел и взаимодействия тел посредством магнитного поля (рис. 5 а, б).
<shape id=«Рисунок_x0020_4» o:spid="_x0000_i1035" type="#_x0000_t75" alt=«Описание: 5.jpg»><imagedata src=«dopb439182.zip» o:><img width=«102» height=«257» src=«dopb439182.zip» alt=«Описание: 5.jpg» v:shapes=«Рисунок_x0020_4»>
рис. 5
При постановке опытов следует проанализировать, с какими телами взаимодействуют рассматриваемые тела, в каких случаях действие других тел взаимно компенсируется и в каких не компенсируется и как при этом изменяется движение тел, их скорость. Таким образом, учащиеся подготавливаются к обобщению понятия «взаимодействие тел», получают первое представление «о типах взаимодействий».
Наглядно показывают взаимный характер действия тел друг на друга также следующие опыты:
-Опыт с истечением воды из трубки, согнутойпод прямым углом (рис. 6а). При истечении струи воды трубка отклоняется в противоположную сторону.
2.Опыт по взаимодействию тележек с магнитами (рис. 6 б). Если расположить на платформе магниты так, как показано на рисунке, тележки будут взаимно притягиваться друг к другу, приобретая ускорения, направленные в противоположные стороны. Если магниты рас положить друг к другу одноименными полюсами, тележки будут отталкиваться.

<shape id=«Рисунок_x0020_5» o:spid="_x0000_i1034" type="#_x0000_t75" alt=«Описание: 6.jpg»><imagedata src=«dopb439183.zip» o:><img width=«261» height=«124» src=«dopb439183.zip» alt=«Описание: 6.jpg» v:shapes=«Рисунок_x0020_5»>
Рис. 6
На основе опытов устанавливают, что:
1) изменение скоростей тел ∆<chr m:val="⃗">v1<imagedata src=«1.files/image031.png» o: chromakey=«white»><img width=«29» height=«25» src=«dopb439184.zip» v:shapes="_x0000_i1025"> и ∆<chr m:val="⃗">v2<scr m:val=«roman»><sty m:val=«p»>, <imagedata src=«1.files/image033.png» o: chromakey=«white»><img width=«38» height=«25» src=«dopb439185.zip» v:shapes="_x0000_i1025">а, следовательно, их ускорения <chr m:val="⃗">a1<scr m:val=«roman»><sty m:val=«p»><imagedata src=«1.files/image035.png» o: chromakey=«white»><img width=«23» height=«25» src=«dopb439186.zip» v:shapes="_x0000_i1025">и <chr m:val="⃗">a2<scr m:val=«roman»><sty m:val=«p»><imagedata src=«1.files/image037.png» o: chromakey=«white»><img width=«23» height=«25» src=«dopb439187.zip» v:shapes="_x0000_i1025">направлены в противоположные стороны;
2)модули величин<scr m:val=«roman»><sty m:val=«p»>∆<chr m:val="⃗">v1<imagedata src=«1.files/image039.png» o: chromakey=«white»><img width=«33» height=«25» src=«dopb439188.zip» v:shapes="_x0000_i1025"> и ∆<chr m:val="⃗">v2<imagedata src=«1.files/image041.png» o: chromakey=«white»><img width=«30» height=«25» src=«dopb439189.zip» v:shapes="_x0000_i1025">, а, следовательно, <chr m:val="⃗">a1<scr m:val=«roman»><sty m:val=«p»><imagedata src=«1.files/image035.png» o: chromakey=«white»><img width=«23» height=«25» src=«dopb439186.zip» v:shapes="_x0000_i1025">и <chr m:val="⃗">a2<imagedata src=«1.files/image043.png» o: chromakey=«white»><img width=«19» height=«25» src=«dopb439190.zip» v:shapes="_x0000_i1025">могут принимать различные значения; это качественно видно на глаз. Желательно, однако, подтвердитьэтот вывод и измерениями, тем более что они необходимы для последующего. Следующая задача состоит в том, чтобы показать, что отношение абсолютных значений ускорений двух тел есть величина постоянная, не зависящая от того, как взаимодействовали тела. Данное положение далеко не очевидно и требует специального эксперимента, связанного с измерением ускорений.
Для прямых измерений ускорений необходим прибор — акселерометр.
В технике применяют механические, электромеханические и электрические акселерометры. Ряд конструкций механических акселерометров, доступных для самостоятельного изготовления, описан в методической литературе. Их принцип действия основан на отклонении при ускоренном движении пружинного или тяжелого маятника (рис. 7).
<shape id=«Рисунок_x0020_6» o:spid="_x0000_i1033" type="#_x0000_t75" alt=«Описание: 7.jpg»><imagedata src=«dopb439191.zip» o:><img width=«330» height=«142» src=«dopb439191.zip» alt=«Описание: 7.jpg» v:shapes=«Рисунок_x0020_6»>
Рис.7
Для пружинного маятника <begchr m:val="|"><endchr m:val="|"><chr m:val="⃗">a=kxm<imagedata src=«1.files/image046.png» o: chromakey=«white»><img width=«63» height=«35» src=«dopb439192.zip» v:shapes="_x0000_i1025">, а для тяжелого <begchr m:val="|"><endchr m:val="|"><chr m:val="⃗">a~tgα<imagedata src=«1.files/image048.png» o: chromakey=«white»><img width=«71» height=«25» src=«dopb439193.zip» v:shapes="_x0000_i1025">. В опытах акселерометры прикрепляют к ускоренно движущимся телам, например, к тележкам, взаимодействующим с помощью буферной пружины.
Помимо прямых возможны и косвенные измерения ускорений взаимодействующих тел.
В этих целях можно решить следующие экспериментальные задачи:
1. Найти отношение модулей ускорений снарядов, вылетающих из двустороннего баллистического пистолета (рис. 8).
Опыт и расчеты покажут, что при любом сжатиипружины
 <begchr m:val="|"><endchr m:val="|"><chr m:val="⃗">a1<begchr m:val="|"><endchr m:val="|"><chr m:val="⃗">a2=l1l2=const<imagedata src=«1.files/image050.png» o: chromakey=«white»><img width=«130» height=«40» src=«dopb439194.zip» v:shapes="_x0000_i1025">,
гдеl1<imagedata src=«1.files/image052.png» o: chromakey=«white»><img width=«18» height=«25» src=«dopb439195.zip» v:shapes="_x0000_i1025"> и l2<imagedata src=«1.files/image054.png» o: chromakey=«white»><img width=«14» height=«25» src=«dopb439196.zip» v:shapes="_x0000_i1025">— дальность полета шаров в горизонтальном направлении.
2. Два шарика 1 и 2 с отверстиями связаны нитью и насажены на стержень, по которому они могут скользить с незначительным трением (рис. 9).
Найти на опыте отношение модулей ускорений шариков<chr m:val="⃗">a1<scr m:val=«roman»><sty m:val=«p»><imagedata src=«1.files/image035.png» o: chromakey=«white»><img width=«23» height=«25» src=«dopb439186.zip» v:shapes="_x0000_i1025">и <chr m:val="⃗">a2<scr m:val=«roman»><sty m:val=«p»><imagedata src=«1.files/image037.png» o: chromakey=«white»><img width=«23» height=«25» src=«dopb439187.zip» v:shapes="_x0000_i1025">и доказать, что оно остается неизменным для различных длин связывающей их нити.
<shape id=«Рисунок_x0020_7» o:spid="_x0000_i1032" type="#_x0000_t75" alt=«Описание: 8.jpg»><imagedata src=«dopb439197.zip» o:><img width=«405» height=«97» src=«dopb439197.zip» alt=«Описание: 8.jpg» v:shapes=«Рисунок_x0020_7»>
Рис. 8 Рис.9
Опыты и расчеты покажут, что <begchr m:val="|"><endchr m:val="|"><chr m:val="⃗">a1<begchr m:val="|"><endchr m:val="|"><chr m:val="⃗">a2=r2r1=const<imagedata src=«1.files/image057.png» o: chromakey=«white»><img width=«131» height=«40» src=«dopb439198.zip» v:shapes="_x0000_i1025">. Следовательно, при любых (и поступательных и вращательных) движениях отношение модулей ускорений двух данных взаимодействующих тел есть величина постоянная.
Одни тела, взаимодействуя с избранным, получают ускорения, большие в 2, 3 и т. д. раз, другие — меньшие ускорения. О первых телах говорят, что они менее «инертны», о вторых — более «инертны».
Инертность — это свойство, присущее всем телам. Состоит оно в том, что для изменения скорости тела на заданную величину нужно, чтобы действие на него определенного другого тела длилось некоторое время. Чем это время больше, тем инертнее тело. Из двух взаимодействующих тел то тело более инертно, которое медленнее «набирает» скорость, т. е. приобретает при взаимодействии меньшее ускорение.
Для закрепления понятия об инертности тел полезно решить следующие задачи:
1. На одинаковые нити подвешивают два груза 1 и 2, значительно отличающиеся по массе (рис.10).
<shape id=«Рисунок_x0020_8» o:spid="_x0000_i1031" type="#_x0000_t75" alt=«Описание: 9.jpg»><imagedata src=«dopb439199.zip» o:><img width=«132» height=«169» src=«dopb439199.zip» alt=«Описание: 9.jpg» v:shapes=«Рисунок_x0020_8»>
Рис. 10
Снизу каждый груз привязывается двумя нитями 3 и 4 к перекладине 5. При резком ударе по перекладине 5 обрывается верхняя нить малого груза и нижние нити большого. Объяснить почему.
Ответ. За одно и то же малое время груз 1, обладающий меньшей инертностью, получил большую скорость, переместился на большее расстояние и оборвал верхнюю нить. Больший же груз переместился незначительно, и верхняя нить осталась целой.
2. В цирке показывают такой аттракцион. Молотами бьют по наковальне, поставленной на грудь человека (рис.11), Почему это безопасно для человека, держащего наковальню?
<shape id=«Рисунок_x0020_9» o:spid="_x0000_i1030" type="#_x0000_t75" alt=«Описание: 10.jpg»><imagedata src=«dopb439200.zip» o:><img width=«239» height=«129» src=«dopb439200.zip» alt=«Описание: 10.jpg» v:shapes=«Рисунок_x0020_9»>
Инертность тел может быть различной, большей или меньшей, а потому ее можно сравнивать и измерять, как всякую физическую величину.
Инертность выражается определенной величиной, получившей название масса. Естественно приписывать большую массу тому из двух взаимодействующих тел, которое более инертно.
В качестве повторения и закрепления материала здесь полезно решить такую задачу:
Два мальчика на коньках, оттолкнувшись руками друг от друга, поехали в разные стороны со скоростями 5 и 3 м/с. Масса какого мальчика больше и во сколько раз?
m2m1=<begchr m:val="|"><endchr m:val="|">∆<chr m:val="⃗">v1<begchr m:val="|"><endchr m:val="|">∆<chr m:val="⃗">v2=5<type m:val=«skw»>мс3<type m:val=«skw»>мс=53<imagedata src=«1.files/image061.png» o: chromakey=«white»><img width=«158» height=«40» src=«dopb439201.zip» v:shapes="_x0000_i1025">.
Масса второго мальчика больше в <scr m:val=«roman»><sty m:val=«p»>5<scr m:val=«roman»><sty m:val=«p»>3<scr m:val=«roman»><sty m:val=«p»><imagedata src=«1.files/image063.png» o: chromakey=«white»><img width=«12» height=«35» src=«dopb439202.zip» v:shapes="_x0000_i1025">раза. Так как
 <begchr m:val="|"><endchr m:val="|">∆<chr m:val="⃗">v1<begchr m:val="|"><endchr m:val="|">∆<chr m:val="⃗">v2=<begchr m:val="|"><endchr m:val="|"><chr m:val="⃗">a1<begchr m:val="|"><endchr m:val="|"><chr m:val="⃗">a2<imagedata src=«1.files/image065.png» o: chromakey=«white»><img width=«78» height=«40» src=«dopb439203.zip» v:shapes="_x0000_i1025">, то<begchr m:val="|"><endchr m:val="|"><chr m:val="⃗">a1<begchr m:val="|"><endchr m:val="|"><chr m:val="⃗">a2=m2m1<imagedata src=«1.files/image067.png» o: chromakey=«white»><img width=«67» height=«40» src=«dopb439204.zip» v:shapes="_x0000_i1025">
Это означает, что отношение модулей ускорений взаимодействующих тел равно обратному отношению их масс.
Чтобы найти массу каждого отдельного тела, выбирают какое-нибудь тело в качестве эталона массы; массу его условно принимают за единицу. Тогда с помощью опыта, в котором тело, масса которого определяется, взаимодействует с эталоном массы, находят отношение
<begchr m:val="|"><endchr m:val="|"><chr m:val="⃗">aэт<begchr m:val="|"><endchr m:val="|"><chr m:val="⃗">aт=mтmэт<imagedata src=«1.files/image069.png» o: chromakey=«white»><img width=«79» height=«40» src=«dopb439205.zip» v:shapes="_x0000_i1025">.
Откуда mт=<begchr m:val="|"><endchr m:val="|"><chr m:val="⃗">aэт<begchr m:val="|"><endchr m:val="|"><chr m:val="⃗">aт<imagedata src=«1.files/image071.png» o: chromakey=«white»><img width=«80» height=«40» src=«dopb439206.zip» v:shapes="_x0000_i1025"> единиц массы.
При этом надо обратить внимание учащихся на то, что из данного выражения нельзя упускать слова «единиц массы», так как в противном случае получится отвлеченное, неименованное число.
В учебниках физики дается следующее определение массы: Масса тела — это величина, выражающая его инертность. Она определяет отношение ускорения эталона массы к ускорению тела при их взаимодействии.
В этом определении нужно выделить две части: первая содержит утверждение о том, что масса есть величина, характеризующая инертность тел. Эта часть определения раскрывает физическую сущность величины. Вторая часть является дополняющей, раскрывающей способ определения массы тел.
Далее логически следует вопрос о единице измерения массы и, наконец, о способе ее измерения. При рассмотрении вопроса о единице измерения массы надо предупредить возможность неверного запоминания учащимися определения. Многие учащиеся в определении запоминают только то, что цилиндр — эталон массы изготовлен из платины с иридием, другие — только то, что это тело является цилиндром. Чтобы не допустить подобных ошибок, необходимо обратить внимание учащихся на то, что за единицу массы принята масса определенным образом выбранного тела. Таким телом является цилиндр, изготовленный из сплава платины с иридием и хранящийся в Международном бюро мер и весов.
В качестве примера практического использования изученного метода измерения масс рассматривают задачу по сравнению масс Земли и Луны.
Таким образом, учащиеся получают более полное понятие о динамическом методе сравнения и измерения масс. Но они ранее получили понятие и об измерении масс тел взвешиванием. Позже на данном вопросе останавливаются позднее в теме «Силы природы» в связи с изучением сил всемирного тяготения. Однако и в данной теме следует кратко сказать об определении массы тел взвешиванием и о том, где применяется каждый метод.
«Динамический» метод, связанный с расчетом ускорений, обычно применяется для измерения масс микро- и макрообъектов. А «статический», основанный на взвешивании,— в повседневной практической деятельности, а также в метрологии. Единица массы— 1 кг — масса платиноиридиевого эталона — и изготовленные с той или иной степенью точности его копии рассчитаны на использование именно путем взвешивания.
При выборе соответствующих единиц измерения оба метода дают независимо один от другого одинаковые результаты. Это полезно показать, взвесив на весах шарики, которые использовались в экспериментальной задаче (см. рис. 8 и 9).
Масса обладает свойством аддитивности, почти очевидным для учащихся: общая масса нескольких тел равна сумме их масс.
Наконец, для дальнейшего расширения и углубления понятия о массе, а также в целях межпредметных связей следует кратко сказать о законе сохранения массы: «Масса веществ, вступивших в химическую реакцию, всегда равна массе получившихся веществ».
Этот основной закон химии называется законом сохранения массы. Впервые закон сохранения массы был сформулирован М.В. Ломоносовым. Ввиду большого значения этого закона для формирования понятия о массе некоторые авторы, в том числе Л.Д. Ландау, вполне обоснованно включают его и в учебники физики.

Методика формирования понятия «сила»
При формировании данного понятия неизбежно приходится считаться с тем, что оно находит самое широкое применение в повседневной жизни и в известной мере знакомо учащимся до изучения физики. На основе жизненного опыта учащиеся с данным понятием связывают, прежде всего, представление о мускульной силе, толкании, тяге, весе, «магнитной» силе и т. п. В связи с этим во многих учебниках физики поясняется: «Все виды тяги и толчков называются силами». Не возводя данное пояснение в ранг научных определений, его все же следует использовать на первоначальном этапе формирования понятия о силах.
Заметим, что И. Ньютон разъясняет «происхождение» силы аналогичным образом: «Происхождение приложенной силы может быть различное: от удара, от давления, от центростремительной силы».
Далее, обобщая бытовое представление и конкретные примеры, следует сказать, что сила — это краткое название действия одного тела на другое Следующая задача — выяснить и количественно определить, в чем же именно проявляется это действие тел друг на друга. На конкретных примерах учащимся показывают, что «сила — причина изменения скорости движения».
Данное определение также соответствует ньютоновской трактовке понятия силы: «… приложенная сила — есть действие, производимое над телом, чтобы изменить его состояние покоя или равномерного прямолинейного движения».
Но действие одного тела на другое, или сила, может быть больше или меньше, поскольку в большей или меньшей мере может изменяться движение тела, т. е. его скорость. А быстрота изменения скорости, как известно, характеризуется ускорением.
Можно сказать, чем больше ускорение тела, тем значительнее взаимодействие тел или сила, с которой одно тело действует на другое.
Но ускорение тела можно найти по формуле
<begchr m:val="|"><endchr m:val="|"><chr m:val="⃗">a1=m2m1<begchr m:val="|"><endchr m:val="|"><chr m:val="⃗">a2<imagedata src=«1.files/image073.png» o: chromakey=«white»><img width=«113» height=«45» src=«dopb439207.zip» v:shapes="_x0000_i1025">
которая в векторной форме имеет вид:<chr m:val="⃗">a1=-m2m1<chr m:val="⃗">a2<imagedata src=«1.files/image075.png» o: chromakey=«white»><img width=«105» height=«36» src=«dopb439208.zip» v:shapes="_x0000_i1025">Знак «—» показывает, что ускорения <chr m:val="⃗">a1<imagedata src=«1.files/image077.png» o: chromakey=«white»><img width=«23» height=«25» src=«dopb439209.zip» v:shapes="_x0000_i1025"> и <chr m:val="⃗">a2<imagedata src=«1.files/image079.png» o: chromakey=«white»><img width=«23» height=«25» src=«dopb439210.zip» v:shapes="_x0000_i1025"> имеют противоположные направления.
Из данной формулы видно, от каких величин зависит ускорение избранного первого тела массой т1 и как можно количественно определить «действие» на него второго тела, к которому относятся величины m2<scr m:val=«roman»><sty m:val=«p»><imagedata src=«1.files/image081.png» o: chromakey=«white»><img width=«28» height=«25» src=«dopb439211.zip» v:shapes="_x0000_i1025">и <chr m:val="⃗">a2<imagedata src=«1.files/image043.png» o: chromakey=«white»><img width=«19» height=«25» src=«dopb439190.zip» v:shapes="_x0000_i1025">и произведение — m2<chr m:val="⃗">a2<imagedata src=«1.files/image083.png» o: chromakey=«white»><img width=«43» height=«25» src=«dopb439212.zip» v:shapes="_x0000_i1025">. Это произведение по определению называют силой <chr m:val="⃗">F<imagedata src=«1.files/image009.png» o: chromakey=«white»><img width=«12» height=«28» src=«dopb439172.zip» v:shapes="_x0000_i1025">.
Следовательно,
 <chr m:val="⃗">a1=<chr m:val="⃗">Fm1<imagedata src=«1.files/image085.png» o: chromakey=«white»><img width=«66» height=«42» src=«dopb439213.zip» v:shapes="_x0000_i1025">, или<chr m:val="⃗">F=m1<chr m:val="⃗">a1<imagedata src=«1.files/image087.png» o: chromakey=«white»><img width=«83» height=«28» src=«dopb439214.zip» v:shapes="_x0000_i1025">.
Обратим внимание на то, что сила <chr m:val="⃗"><scr m:val=«roman»><sty m:val=«p»>F<imagedata src=«1.files/image003.png» o: chromakey=«white»><img width=«10» height=«28» src=«dopb439168.zip» v:shapes="_x0000_i1025"> является «внешней» по отношению к первому телу, так как определяется через величины m2<imagedata src=«1.files/image089.png» o: chromakey=«white»><img width=«24» height=«25» src=«dopb439215.zip» v:shapes="_x0000_i1025"> и <chr m:val="⃗">a2<imagedata src=«1.files/image043.png» o: chromakey=«white»><img width=«19» height=«25» src=«dopb439190.zip» v:shapes="_x0000_i1025"> характеризующие второе тело.
На это обстоятельство обращал внимание и Ньютон. «Определив силу («Определение IV») как «действие», производимое над телом, чтобы изменить его состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, Ньютон указывает на внешний по отношению к телу характер этого действия».
Выражение <chr m:val="⃗">F=m<chr m:val="⃗">a<scr m:val=«roman»><sty m:val=«p»><imagedata src=«1.files/image015.png» o: chromakey=«white»><img width=«67» height=«28» src=«dopb439175.zip» v:shapes="_x0000_i1025">нельзя рассматривать только как определение силы. Оно выражает определенный физический закон (по существу это закон действия и противодействия). Оно осталось бы только определением, если бы, кроме данного уравнения, мы ничего другого не знали о силе.
Следовательно, сила в механике — это физическая величина, которую можно определить как «количественную меру действия тел друг на друга, в результате которого тела получают ускорение».
Далее естественно возникает вопрос, как и в каких единицах измерять силы. Эти сведения уже известны учащимся: они получили первоначальное понятие о силах тяжести, упругости и трения и их измерении динамометрами.
    продолжение
--PAGE_BREAK--