3. Dynamika
W tym rozdziale poznamy prawa ruchu, czyli zasady pozwalające powiązać własności ruchu z przyczynami, które go wywołują. Przedyskutujemy przykłady pokazujące równoważność stanu spoczynku i ruchu jednostajnego prostoliniowego, wprowadzimy pojęcie układu inercjalnego i poznamy przypadki układów nieinercjalnych. Omówimy relacje pomiędzy siłą i przyspieszeniem i wprowadzimy pojęcie masy bezwładnej. Zobaczymy, że zapoczątkowana przez Galileusza i Newtona mechanika klasyczna potrafi opisać w postaci prostych praw niezwykłą złożoność ruchów, wśród których żyjemy.
10. Przykłady: zderzenia ciał
Zderzenie, to proces, w którym na uczestniczące w nim ciała działają wielkie siły, ale w stosunkowo krótkim czasie. Wynikają z tego ważne dla praktycznej analizy wnioski:
1. Działające podczas zderzenia siły są na ogół o wiele większe od innych, długotrwałych sił zewnętrznych działających równocześnie. Te inne siły można na ogół pominąć rozpatrując proces zderzenia.
2. Czas zderzenia jest na tyle krótki, że wyraźnie można wydzielić stan zderzających się ciał „przed” i „po” zderzeniu.
3. Siły występujące podczas zderzenia można zaliczyć do sił wewnętrznych działających w układzie zamkniętym który stanowią zderzające się obiekty, zgodnych z trzecią zasadą dynamiki. (Takie siły nazywa się siłami newtonowskimi.)
Jeżeli podczas zderzenia zachowana jest energia kinetyczna, to zderzenie takie nazywamy zderzeniem sprężystym, jeżeli zachowana nie jest - zderzeniem niesprężystym. Prawo zachowania pędu stosować można zawsze, jeśli tylko założenie o braku sił zewnętrznych działających na układ jest spełnione. (W praktyce, można stosować często i w przypadkach, gdy na układ zderzających się ciał działają siły zewnętrzne ze względu na wymienioną w punkcie 1. właściwość zderzeń). Jeśli przed zderzeniem ciała poruszały się wzdłuż jednej prostej, to ich zderzenie nazywamy centralnym, jeśli wzdłuż prostych nie pokrywających się, to zderzenie nazywamy niecentralnym lub peryferycznym.