Первый закон Ньютона

[89670628598]

Согласно первому закону Ньютона, если сумма всех сил, действующих на тело равна нулю, то оно может двигаться равномерно прямолинейно или покоиться. Получается, что если для какого-то тела известна сумма всех действующих на него сил, то, скомпенсировав эти силы, мы заставим тело двигаться прямолинейно и равномерно (или покоиться). Будем ли мы что-то знать о траектории этого движения?

Такой вопрос возникает при обсуждении темы потенциальной энергии. Тело с поверхности Земли во многих учебниках по механике поднимают на высоту h приложением силы, антипараллельной силе тяжести и равной ей по модулю. Почему в таком случае тело вдруг будет двигаться перпендикулярно поверхности Земли? Из закона Ньютона только следует, что оно будет двигаться прямолинейно и равномерно.

Помогите, пожалуйста, разобраться.

[Dragon27]

А разве перпендикулярно поверхности Земли - это не прямолинейно?

[Дмитрий40]

Source of the post Тело с поверхности Земли во многих учебниках по механике поднимают на высоту h приложением силы, антипараллельной силе тяжести и равной ей по модулю.

Тут ошибка в формулировке, такая сила лишь компенсирует притяжение Земли и тело будет в покое, но вот поднять его никуда не получится - надо ещё сначала и разогнать его, а потом и затормозить. Т.е. сила прикладывается не равная точно , а больше. Силу создаёт любая опора для неподвижно закреплённого тела (сила реакции опоры), и тело при этом никуда не поднимается и не опускается.

Source of the post А разве перпендикулярно поверхности Земли - это не прямолинейно?

Прямолинейно, но не равномерно, т.к. вдоль траектории меняется гравитационный потенциал.

[Дмитрий40]

Added. Впрочем, если придумать механизм точного компенсации силы притяжения в каждый момент времени, то тело будет двигаться точно по первому закону Ньютона - прямолинейно и равномерно, в любом направлении, хоть вверх, хоть вниз, хоть под углом. Только действующая на тело сила должна быть сугубо неравномерна.

[Dragon27]

Source of the post Прямолинейно, но не равномерно, т.к. вдоль траектории меняется гравитационный потенциал.

Ну и сила меняется, делов-то. Условие задачи же.

Source of the post Тут ошибка в формулировке, такая сила лишь компенсирует притяжение Земли и тело будет в покое, но вот поднять его никуда не получится - надо ещё сначала и разогнать его, а потом и затормозить. Т.е. сила прикладывается не равная точно , а больше.

Начальный толчок может быть чуть больше, или просто начальный импульс иметься, но на протяжении всего остатка траектории уже не надо прикладывать силу больше .

[sergeyfomin]

Source of the post
Согласно первому закону Ньютона, если сумма всех сил, действующих на тело равна нулю, то оно может двигаться равномерно прямолинейно или покоиться.

Во-первых векторная сумма сил. И второе. Не может, а будет двигаться равномерно и прямолинейно или покоиться.

Source of the post
Будем ли мы что-то знать о траектории этого движения?

Да. Будем знать, что траектория представлена прямой линией.