НЬЮ́ТОНА ЗАКО́НЫ МЕХА́НИКИ

НЬЮ́ТОНА ЗАКО́НЫ МЕХА́НИКИ, три ак­сио­мы, сфор­му­ли­ро­ван­ные И. Нью­то­ном в 1687 и по­ло­жен­ные в ос­но­ву клас­сич. ме­ха­ни­ки.

Нью­тон обоб­щил ре­зуль­та­ты экс­пе­рим. и тео­ре­тич. ис­сле­до­ва­ний, про­ве­дён­ных ря­дом учё­ных (Г. Га­ли­ле­ем, Х. Гюй­ген­сом и др.), и вы­вел за­ко­ны для идеа­ли­зи­ро­ван­ной мо­де­ли ре­аль­но­го ми­ра. За­ко­ны бы­ли сфор­му­ли­ро­ва­ны Нью­то­ном сле­дую­щим об­ра­зом (тек­сты при­во­дят­ся в пе­ре­во­де А. Н. Кры­ло­ва). Пер­вый за­кон: вся­кое те­ло про­дол­жа­ет удер­жи­вать­ся в сво­ём со­стоя­нии по­коя или рав­но­мер­но­го и пря­мо­ли­ней­но­го дви­же­ния, по­ка и по­сколь­ку оно не по­ну­ж­да­ет­ся при­ло­жен­ны­ми си­ла­ми из­ме­нить это со­стоя­ние. Вто­рой за­кон: из­ме­не­ние ко­ли­че­ст­ва дви­же­ния про­пор­цио­наль­но при­ло­жен­ной дви­жу­щей си­ле и про­ис­хо­дит по на­прав­ле­нию той пря­мой, по ко­то­рой эта си­ла дей­ст­ву­ет. Тре­тий за­кон: дей­ст­вию все­гда есть рав­ное и про­ти­во­по­лож­ное про­ти­во­дей­ст­вие, ина­че, взаи­мо­дей­ст­вия двух тел друг на дру­га ме­ж­ду со­бой рав­ны и на­прав­ле­ны в про­ти­во­по­лож­ные сто­ро­ны.

В совр. ин­тер­пре­та­ции Н. з. м. за­пи­сы­ва­ют­ся не­сколь­ко ина­че, что не ме­ня­ет их су­ти. Пер­вый за­кон Нью­то­на, на­зы­вае­мый так­же за­ко­ном инер­ции, вво­дит по­ня­тие инер­ци­аль­ной сис­те­мы от­счёта. В та­кой сис­те­ме ма­те­ри­аль­ная точ­ка по­ко­ит­ся или дви­жет­ся пря­мо­ли­ней­но и рав­но­мер­но, ес­ли на неё не дей­ст­ву­ют др. те­ла или влия­ние этих тел ском­пен­си­ро­ва­но. В со­от­вет­ст­вии с Га­ли­лея прин­ци­пом от­но­си­тель­но­сти за­ко­ны клас­сич. ме­ха­ни­ки вы­пол­ня­ют­ся оди­на­ко­во в лю­бых инер­ци­аль­ных сис­те­мах от­счё­та. В ча­ст­но­сти, из это­го сле­ду­ет, что сред­ст­ва­ми ме­ха­ни­ки не­воз­мож­но об­на­ру­жить дви­же­ние инер­ци­аль­ной сис­те­мы от­счё­та, на­хо­дясь внут­ри са­мой сис­те­мы, т. е. рав­но­мер­ное пря­мо­ли­ней­ное дви­же­ние и по­кой фи­зи­че­ски эк­ви­ва­лент­ны.

Вто­рой за­кон Нью­то­на, яв­ляю­щий­ся осн. за­ко­ном клас­сич. ме­ха­ни­ки, ус­та­нав­ли­ва­ет, что дей­ст­вие си­лы F на ма­те­ри­аль­ную точ­ку мас­сы m вы­зы­ва­ет ус­ко­ре­ние w точ­ки, оп­ре­де­ляе­мое ра­вен­ст­вом w=F/m. Тот же за­кон мо­жет быть вы­ра­жен и че­рез из­ме­не­ние им­пуль­са (ко­ли­че­ст­ва дви­же­ния) p: под дей­ст­ви­ем си­лы им­пульс ма­те­ри­аль­ной точ­ки из­ме­ня­ет­ся по ве­ли­чи­не и на­прав­ле­нию, при­чём dp/dt=F, где t – вре­мя. Ес­ли на ма­те­ри­аль­ную точ­ку од­но­вре­мен­но дей­ст­ву­ют несколько сил, то, со­глас­но су­пер­по­зи­ции прин­ци­пу, ре­зуль­ти­рую­щее ус­ко­ре­ние точ­ки рав­но век­тор­ной сум­ме всех ус­ко­ре­ний, со­об­щён­ных ка­ж­дой си­лой в от­дель­но­сти.

Тре­тий за­кон Нью­то­на ус­та­нав­ли­ва­ет, что при взаи­мо­дей­ст­вии двух ма­те­ри­аль­ных то­чек воз­ни­ка­ет па­ра сил оди­на­ко­вой при­ро­ды, рав­ных по ве­ли­чи­не и про­ти­во­по­лож­ных по на­прав­ле­нию. Си­лы при­ло­же­ны к раз­ным те­лам, по­это­му они не ком­пен­си­ру­ют друг дру­га.

По совр. пред­став­ле­ни­ям, Н. з. м. спра­вед­ли­вы для лю­бых мак­ро­ско­пич. объ­ек­тов, дви­жу­щих­ся со ско­ро­стя­ми мно­го мень­ше ско­ро­сти све­та. На Н. з. м. ба­зи­ру­ет­ся ме­ха­ни­ко-ма­те­ма­тич. мо­де­ли­ро­ва­ние.