Формулы по физике 10 класс: законы Ньютона

Законы Ньютона описывают причины изменения движения тел и устанавливают связь между силами, массой и ускорением. В таблице приведены основные формулы динамики, изучаемые в 10 классе, включая равнодействующую сил и силы взаимодействия тел.

Формулы: законы Ньютона

Что находим	Формула	Обозначения и единицы СИ
Второй закон Ньютона	ΣF = m·a a = ΣF/m m = ΣF/a	ΣF — равнодействующая всех сил, действующих на тело, Н m — масса тела, кг a — ускорение тела, м/с²
Первый закон Ньютона (условие равновесия или равномерного прямолинейного движения)	ΣF = 0 a = 0	ΣF — равнодействующая всех сил, действующих на тело, Н a — ускорение тела, м/с²
Третий закон Ньютона	F₁₂ = -F₂₁	F₁₂ — сила, с которой первое тело действует на второе, Н F₂₁ — сила, с которой второе тело действует на первое, Н
Сила тяжести	F_тяж = m·g	F_тяж — сила тяжести, действующая на тело, Н m — масса тела, кг g — ускорение свободного падения (приближённо 9,8 м/с² или 10 м/с²), м/с²
Сила упругости (закон Гука)	F_упр = k·\|Δl\|	F_упр — модуль силы упругости, Н k — жёсткость пружины, Н/м Δl — изменение длины пружины относительно её естественной длины, м
Сила трения скольжения	F_тр = μ·N	F_тр — модуль силы трения скольжения, Н μ — коэффициент трения скольжения N — модуль силы нормальной реакции опоры, Н
Вес тела при отсутствии вертикального ускорения	P = m·g	P — вес тела — сила, с которой тело действует на опору или подвес, Н m — масса тела, кг g — ускорение свободного падения, м/с²

Когда какую формулу применять

Первый закон Ньютона применяйте, если тело покоится или движется равномерно и прямолинейно. Равнодействующая всех сил в этом случае равна нулю.
Второй закон Ньютона используйте для нахождения ускорения, массы или равнодействующей силы. Учитывайте направления сил и складывайте их с учётом знаков.
Третий закон Ньютона применяйте при рассмотрении взаимодействия двух тел. Силы равны по модулю, противоположны по направлению и приложены к разным телам.
Формулу силы тяжести используйте для расчёта притяжения тела Землёй. Не путайте силу тяжести с весом тела.
Закон Гука применяйте при расчёте силы упругости деформированной пружины. Учитывайте, что Δl выражается в метрах.
Формулу силы трения скольжения применяйте при движении одного тела относительно другого. Коэффициент трения безразмерный, а N — сила реакции опоры, не масса тела.
Перед вычислениями переводите массу в килограммы, длину в метры, а ускорение — в м/с². Силы измеряйте в ньютонах.

Пример решения задачи

На тело массой 5 кг действуют две горизонтальные силы: 30 Н вправо и 10 Н влево. Определите ускорение тела.

Дано:

m = 5 кг

F₁ = 30 Н

F₂ = 10 Н

Найти: a

Решение:

Выберем направление вправо за положительное.

Равнодействующая сил:

ΣF = F₁ - F₂ = 30 - 10 = 20 Н.

По второму закону Ньютона:

a = ΣF/m = 20/5 = 4 м/с².

Ответ: 4 м/с².