§2.1.1牛頓三定律§2.1.2幾種常見的力.ppt

動(dòng)力學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu),第2章 質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué),牛頓,2.1.1 牛頓三定律,1、保持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因牛頓第一定律(慣性定律),2.1力對(duì)物體的瞬時(shí)效應(yīng)牛頓定律,任何物體都保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)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(jìn)了三個(gè)重要概念:,維持原運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的屬性, 其大小用質(zhì)量量度。, 使質(zhì)點(diǎn)改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,質(zhì)點(diǎn)處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)：,( 靜力學(xué)基本方程 ),慣性,力,慣性系,慣性定律在其中嚴(yán)格成立的參考系 叫慣性參考系，簡(jiǎn)稱慣性系,相對(duì)已知慣性系勻速運(yùn)動(dòng)的參考系也是慣性系 目前慣性系的認(rèn)識(shí)情況是,最好的慣性系：FK4系,是由1535個(gè)恒星平均靜止位形作為基準(zhǔn)的參考系,稍好點(diǎn)的慣性系： 太陽(yáng) 一般工程上可用的慣性系 地球(地心或地面),2、改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因牛頓第二定律,某時(shí)刻物體動(dòng)量對(duì)時(shí)間的變化率正比于該時(shí)刻這個(gè)物體所受的合外力。,當(dāng)物體的質(zhì)量不隨時(shí)間變化時(shí),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(gè)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(biāo)系,自然坐標(biāo)系,.相對(duì)性：牛頓定律只在慣性參照系中才成立,.獨(dú)立性：每個(gè)力對(duì)物體產(chǎn)生的加速度，與是否存在別的力無(wú)關(guān)或：多個(gè)力對(duì)同一物體產(chǎn)生的加速度，等于每一個(gè)力單獨(dú)對(duì)物體產(chǎn)生的加速度的矢量和。,. 瞬時(shí)性：力和加速度同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化，同時(shí)消失。,當(dāng)物體A 以力,作用于物體 B 時(shí)，,作用于物體A,A,B,物體B 也同時(shí)以力,重要概念,成對(duì)性： 物體之間的作用是相互的。,同時(shí)性： 相互作用之間是相互依存，同生同滅。,對(duì)參考系無(wú)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(duì)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(gè)完整、有機(jī)的整體。,B. 牛頓三定律是互相獨(dú)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(yùn)動(dòng)（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(shí)物,牛頓運(yùn)動(dòng)定律是經(jīng)典的理論基礎(chǔ)，說(shuō)明了宏觀物體在慣性系中作低速運(yùn)動(dòng)的動(dòng)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(chǎng)論思想,相互作用力的本質(zhì)：物體間場(chǎng)的相互作用,物體間相互作用力：,2、幾種常見的力,一、萬(wàn)有引力,質(zhì)量為 m1、m2 ，相距為 r 的兩質(zhì)點(diǎn)間萬(wàn)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(wàn)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(shí)際上就是測(cè)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(shí)驗(yàn)表明：對(duì)同一物體來(lái)說(shuō)，兩種質(zhì)量總是相等。,說(shuō)明:,(2) 萬(wàn)有引力定律只直接適用于兩質(zhì)點(diǎn)間的相互作用。,引力質(zhì)量慣性質(zhì)量 愛(ài)因斯坦創(chuàng)立廣義相對(duì)論的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),(3) 重力,二、彈性力,當(dāng)兩宏觀物體有接觸且發(fā)生微小形變時(shí)，形變的物體對(duì)與它接觸的物體會(huì)產(chǎn)生力的作用，這種力叫彈性力 。,在形變不超過(guò)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(shí)，其內(nèi)部也同樣出現(xiàn)彈性張力。,形變的物體對(duì)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(jì)時(shí)，繩子上各處的張力相等。,三、 摩擦力,當(dāng)兩相互接觸的物體彼此之間保持相對(duì)靜止，且沿接觸面有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，在接觸面之間會(huì)產(chǎn)生一對(duì)阻止上述運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力，稱為靜摩擦力。,(1). 靜摩擦力,(2). 滑動(dòng)摩擦力,兩物體相互接觸，并有相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，在兩物體接觸處出現(xiàn)的相互作用的摩擦力，稱為滑動(dòng)摩擦力。,( 為滑動(dòng)摩擦系數(shù)),當(dāng)壓力逐漸增大時(shí),(3). 物體運(yùn)動(dòng)時(shí)的流體阻力(濕摩擦力),當(dāng)物體穿過(guò)液體或氣體運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)受到流體阻力，該阻力與運(yùn)動(dòng)物體速度方向相反，大小隨速度變化。,A. 當(dāng)物體速度不太大時(shí)，流體為層流，阻力主要由流體的粘滯性產(chǎn)生。這時(shí)流體阻力大小與物體速率成正比。,B. 當(dāng)物體穿