§2.1.1牛頓三定律§2.1.2幾種常見的力.ppt

動力學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu),第2章 質(zhì)點動力學(xué),牛頓,2.1.1 牛頓三定律,1、保持物體運動狀態(tài)的原因牛頓第一定律(慣性定律),2.1力對物體的瞬時效應(yīng)牛頓定律,任何物體都保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)，直到其他物體作用的力迫使它改變這種狀態(tài)為止。,第一定律引進了三個重要概念:,維持原運動狀態(tài)的屬性, 其大小用質(zhì)量量度。, 使質(zhì)點改變運動狀態(tài)的原因,質(zhì)點處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)時：,( 靜力學(xué)基本方程 ),慣性,力,慣性系,慣性定律在其中嚴格成立的參考系 叫慣性參考系，簡稱慣性系,相對已知慣性系勻速運動的參考系也是慣性系 目前慣性系的認識情況是,最好的慣性系：FK4系,是由1535個恒星平均靜止位形作為基準的參考系,稍好點的慣性系： 太陽 一般工程上可用的慣性系 地球(地心或地面),2、改變物體運動狀態(tài)的原因牛頓第二定律,某時刻物體動量對時間的變化率正比于該時刻這個物體所受的合外力。,當物體的質(zhì)量不隨時間變化時,理解：,A. 牛頓第二定律給出了力、慣性質(zhì)量和加速度之間的定量關(guān)系,. 因果性：力是產(chǎn)生加速度的原因,C.牛頓第二定律的五個性質(zhì),B. 牛頓第二定律給出了慣性質(zhì)量與力的量度方法,.矢量性：牛頓第二定律滿足矢量的合成與分解。,直角坐標系,自然坐標系,.相對性：牛頓定律只在慣性參照系中才成立,.獨立性：每個力對物體產(chǎn)生的加速度，與是否存在別的力無關(guān)或：多個力對同一物體產(chǎn)生的加速度，等于每一個力單獨對物體產(chǎn)生的加速度的矢量和。,. 瞬時性：力和加速度同時產(chǎn)生，同時變化，同時消失。,當物體A 以力,作用于物體 B 時，,作用于物體A,A,B,物體B 也同時以力,重要概念,成對性： 物體之間的作用是相互的。,同時性： 相互作用之間是相互依存，同生同滅。,對參考系無特殊要求(由牛頓創(chuàng)造性發(fā)現(xiàn)),同類性：,相互作用出現(xiàn)的一對力，具有相同的性質(zhì)。,分離性,分別作用在不同物體上。,3、物體受力分析遵循的原則牛頓第三定律,A. 牛頓三定律構(gòu)成一個完整、有機的整體。,B. 牛頓三定律是互相獨立、互不包含的定律,4、牛頓三大定律之間的關(guān)系及其適用條件,C. 牛頓力學(xué)的局限性,.只適用于慣性系,.只適用于低速運動（與光速c 相比）,.只適用于宏觀物體（與基本粒子相比）,.只適用于實物,牛頓運動定律是經(jīng)典的理論基礎(chǔ)，說明了宏觀物體在慣性系中作低速運動的動力學(xué)規(guī)律。,2.1.2 幾種常見的力,1、力的本質(zhì)與統(tǒng)一場論思想,相互作用力的本質(zhì)：物體間場的相互作用,物體間相互作用力：,2、幾種常見的力,一、萬有引力,質(zhì)量為 m1、m2 ，相距為 r 的兩質(zhì)點間萬有引力大小為,用矢量表示為,力學(xué)中常見的幾種力,：施力物體指向受力物體,(1) 依據(jù)萬有引力定律定義的質(zhì)量叫引力質(zhì)量。常見的用天平 稱量物體的質(zhì)量，實際上就是測引力質(zhì)量；依據(jù)牛頓第二定律定義的質(zhì)量叫慣性質(zhì)量。實驗表明：對同一物體來說，兩種質(zhì)量總是相等。,說明:,(2) 萬有引力定律只直接適用于兩質(zhì)點間的相互作用。,引力質(zhì)量慣性質(zhì)量 愛因斯坦創(chuàng)立廣義相對論的實驗基礎(chǔ),(3) 重力,二、彈性力,當兩宏觀物體有接觸且發(fā)生微小形變時，形變的物體對與它接觸的物體會產(chǎn)生力的作用，這種力叫彈性力 。,在形變不超過一定限度內(nèi)，彈簧的彈性力遵從胡克定律。,繩子在受到拉伸時，其內(nèi)部也同樣出現(xiàn)彈性張力。,形變的物體對與它接觸的物體產(chǎn)生彈力。,一般情況下，繩子上各處的張力大小是不相等的，但在繩子的質(zhì)量可以忽略不計時，繩子上各處的張力相等。,三、 摩擦力,當兩相互接觸的物體彼此之間保持相對靜止，且沿接觸面有相對運動趨勢時，在接觸面之間會產(chǎn)生一對阻止上述運動趨勢的力，稱為靜摩擦力。,(1). 靜摩擦力,(2). 滑動摩擦力,兩物體相互接觸，并有相對滑動時，在兩物體接觸處出現(xiàn)的相互作用的摩擦力，稱為滑動摩擦力。,( 為滑動摩擦系數(shù)),當壓力逐漸增大時,(3). 物體運動時的流體阻力(濕摩擦力),當物體穿過液體或氣體運動時，會受到流體阻力，該阻力與運動物體速度方向相反，大小隨速度變化。,A. 當物體速度不太大時，流體為層流，阻力主要由流體的粘滯性產(chǎn)生。這時流體阻力大小與物體速率成正比。,B. 當物體穿