Аксиомы Ньютона:
Аксиома I. Закон инерции: материальная точка сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока какая-нибудь сила не изменит этого состояния.
Аксиома II. Основной закон механики: в инерциальной системе координат сила, действующая на материальную точку, вызывает ускорение, пропорциональное этой силе и направленное вдоль линии её действия , где – действующая на материальную точку сила, – ускорение материальной точки, m – коэффициент пропорциональности, который называют инертной массой материальной точки.
Аксиома III. Закон действия и противодействия: силы действия друг на друга двух материальных точек равны по модулю, направлены в противоположные стороны и имеют общую линию действия .
Аксиома IV. Принцип независимости действия сил: Ускорение материальной точки при одновременном действии на нее нескольких сил равно векторной сумме ускорений, сообщаемых ей отдельными силами , где – равнодействующая сил, действующих на материальную точку.
Закон Гука .
Закон всемирного тяготения: две материальные точки притягиваются друг к другу с силой пропорциональной массам этих материальных точек и обратно пропорциональной квадрату расстояние между ними , где – вектор, проведенный от материальной точки массой mj к материальной точке массой mi, – радиус-вектор, определяемый положение точки пространства, в которой находится материальная точка массой mi, – радиус-вектор, определяемый положение точки пространства, в которой находится материальная точка массой mj, γ =6,67.10-11 Н.м2/кг2 – гравитационная постоянная.
Сила трения скольжения: , где μ – коэффициент трения скольжения, N – модуль силы реакции опоры, – скорость.
Импульс материальной точки .
Теорема об изменении импульса материальной точки в дифференциальной форме: первая производная по времени от импульса материальной точки равна сумме всех сил, действующих на материальную точку .
Теорема об изменении импульса материальной точки в интегральной форме: .
Закон сохранения импульса материальной точки: если равнодействующая сил, приложенных к материальной точке равна нулю, то импульс материальной точки остаётся постоянным если =0, то .
Радиус-вектор центра масс:
для системы материальных точек ;
для материального тела ;
для системы материальных тел .
Координаты центра масс:
для системы материальных точек ;
для материального тела ;
для системы материальных тел .
Скорость и ускорение центра масс: ,
для системы материальных точек , ;
для материального тела , ;
для системы материальных тел , .
Проекции скорости и ускорения центра масс: ;
;
для системы материальных точек ;
;
для материального тела ;
;
для системы материальных тел ;
.
Теорема о движении центра масс механической системы: главный вектор внешних сил равен произведению массы механической системы на ускорение ее центра масс .
Теорема об изменении импульса механической системы в дифференциальной форме: первая производная по времени от импульса механической системы равна главному вектору внешних сил , где:
для системы материальных точек – импульс системы материальных точек; – главный вектор внешних сил системы материальных точек;
для материального тела – импульс материального тела; – главный вектор внешних сил материального тела;
для системы материальных тел – импульс материального тела; – главный вектор внешних сил материального тела.
Закон сохранения импульса механической системы: если механическая система является замкнутой (), то её импульс сохраняется ().
Закон сохранения импульса в случае абсолютно упругого столкновения двух тел: , где – скорости тел 1 и 2 до и после соударений соответственно.
При неупругом ударе, когда тела слипаются после соударения, их общая скорость становится равной .