раздел механики, который изучает движение тел под действием сил. В отличие от кинематики, динамика отвечает на вопрос: почему тело движется, то есть рассматривает причины изменения движения — силы, ускорения, массу.
Формула первого закона Ньютона
Первый закон Ньютона гласит: если на тело не действуют силы, или их равнодействующая равна нулю, оно сохраняет своё состояние покоя или равномерного прямолинейного движения.
Формула второго закона Ньютона: ускорение тела прямо пропорционально приложенной силе и обратно пропорционально массе
Эта формула описывает, как сила, действующая на тело, вызывает его ускорение. Основной закон динамики.
Формула третьего закона Ньютона
Если одно тело действует на другое, то и второе действует на первое с равной по модулю и противоположной по направлению силой. Закон взаимодействия.
Формула закона сохранения импульса
В замкнутой системе суммарный импульс сохраняется: до взаимодействия и после. Апостроф означает “после”. Закон работает от атомов до космических кораблей.
Формула импульса при взаимодействии тел в замкнутой системе
Сила, действующая во времени, изменяет импульс тела. Это особенно важно при кратких, но мощных взаимодействиях — удар, выстрел, торможение.
Формула импульса тела
Импульс — это количество движения тела, зависящее от массы и скорости. Чем массивнее и быстрее объект, тем больше его импульс.
Формула центростремительной силы
Чтобы тело двигалось по окружности, нужна сила, “втягивающая” его к центру. Она растёт с увеличением массы, скорости и уменьшается при росте радиуса. Используется при описании спутников, каруселей, поворотов на дорогах.
Формула первой космической скорости
Это минимальная скорость, при которой тело способно двигаться по орбите вокруг планеты без включения двигателей. Для Земли — около 7,9 км/с. Выведена из равенства центростремительной силы и силы тяготения.
Формула закона всемирного тяготения
Гравитационная сила между двумя телами зависит от их масс и расстояния между ними. Это универсальный закон, действующий во всей Вселенной.
Формула веса тела
Вес — это сила, с которой тело действует на опору. Он отличается от массы: зависит от гравитации и определяется через m и ускорение g.
Формула силы трения
Сила трения зависит от свойства поверхностей (μ) и силы, с которой тело прижато к поверхности (N).
Формула силы упругости
Закон Гука: деформация вызывает упругую силу, стремящуюся вернуть тело в исходное состояние. Направление противоположно смещению.
Формула момента силы
Описывает “вращающий эффект” силы. Чем больше плечо d — тем легче повернуть тело при той же силе.
Формула нормальной реакции опоры
На ровной поверхности сила опоры равна весу тела и уравновешивает силу тяжести, действуя вверх.
Формула закона Архимеда
Выталкивающая сила жидкости равна весу вытесненного объёма. Она направлена вверх и помогает телам всплывать.
Формула гидростатического давления
Давление в жидкости растёт с глубиной и зависит от плотности ρ и гравитации g. Эта формула важна при расчётах подъёмной силы, плотностных градиентов и давления на дно сосудов. Её часто используют вместе с законом Архимеда.