質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)

質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)第1頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期日如果不是常矢量，K'系相對(duì)K系以加速度運(yùn)動(dòng)則K系中：K'系中：K'系中牛頓定律不適用二、非慣性參考系慣性力

相對(duì)已知慣性系做加速運(yùn)動(dòng)的參考系都是非慣性參考系。1.非慣性參考系：1.選地面作參考系小球保持靜止,符合牛頓第二定律2.選車廂作參考系小球向人運(yùn)動(dòng),加速度為不符合牛頓第二定律但小球水平方向不受力如圖：第2頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期日大小為方向與

反向.慣性力質(zhì)點(diǎn)在非慣性系中受力K系中：K'系中：在非慣性系中滿足虛擬力慣性力:在非慣性系中,物體除受外力作用外,還受一個(gè)由于非慣性系而引起的慣性力的作用。2.慣性力的引入：第3頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期日相互作用，慣性力是參考系加速運(yùn)動(dòng)引起的附加力，本質(zhì)上是物體慣性的體現(xiàn)。它不是物體間的沒有反作用力，但有真實(shí)的效果。二戰(zhàn)中的小故事：a0美Tinosa號(hào)潛艇攜帶16枚魚雷離敵艦4000碼發(fā)射4枚斜向攻擊使敵艦停航離敵艦875碼垂直攻擊發(fā)射11枚均未爆炸！在太平洋海域敵艦體撞針滑塊雷管導(dǎo)板魚雷v撞針滑塊雷管導(dǎo)板魚雷v分析：S′F0近距、垂直滑塊受摩擦力大雷管不能被觸發(fā)撞針滑塊速度小第4頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期日例：一升降機(jī)內(nèi)有一光滑斜面。斜面固定在升降機(jī)的底板上，其傾角為。當(dāng)升降機(jī)以勻加速度a1

上升時(shí)，物體m從斜面的頂點(diǎn)沿斜面下滑，求物體相對(duì)于斜面的加速度以及相對(duì)于地面的加速度。m解法一：以地面為參考系。設(shè)物體相對(duì)斜面的加速度為斜面對(duì)地面的加速度為故物體對(duì)地面的加速度為xy（慣性系）在直角坐標(biāo)系下，相對(duì)地面的加速度為：m第5頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期日由物體受力分析，有寫成分量式：解方程組，得物體m

相對(duì)地面的加速度：xy第6頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期日解法二以作加速平動(dòng)的升降機(jī)為參考系，是非慣性系。物體受力：重力斜面對(duì)它的正壓力慣性力動(dòng)力學(xué)方程為：

沿斜面向下方向和垂直斜面向上方向的分量式為：解得所得結(jié)果與解法一相同。F慣第7頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期日三、轉(zhuǎn)動(dòng)參考系中的慣性力12拉力T

為向心力，對(duì)地面觀察者1：物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)對(duì)圓盤上的觀察者2：物體保持對(duì)圓盤相對(duì)靜止，但受到繩子的拉力T,因而物體還須受一附加的慣性力，稱此慣性力為慣性離心力。慣性離心力勻角速轉(zhuǎn)動(dòng)參考系中靜止物體所受的慣性力。

第8頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期日“失重”的概念在自由降落的電梯參考系中,蘋果受到重力的作用,也受到慣性力的作用。它們的合力為零,說蘋果的視重為零,或說它處于完全“失重”狀態(tài)。在繞地球旋轉(zhuǎn)的飛船中,地球?qū)ξ矬w的引力和慣性離心力抵消,也出現(xiàn)完全失重狀態(tài)。第9頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期日完全失重狀態(tài)第10頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期日*潮汐潮汐是海水的周期性漲落現(xiàn)象，一天兩次漲潮。“晝漲稱潮，夜?jié)q稱汐”。潮汐是月亮、太陽(yáng)對(duì)海水的引力以及地球公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)的結(jié)果。第11頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期日*引潮力的解釋太陽(yáng)參考系中地球的運(yùn)動(dòng)及受力分析地心參考系中的太陽(yáng)引力和慣性力第12頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期日地球表面上有大量海水，由于引潮力存在的原故,海水被拉成一個(gè)橢球。地球每轉(zhuǎn)一周，地球上的各點(diǎn)，離太陽(yáng)最遠(yuǎn)和最近各有一次。所以，每天就有兩次（而不是一次）漲潮。地球的漲潮落潮作用示意圖地球太陽(yáng)漲潮落潮落潮漲潮第13頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期日同時(shí)考慮月球和太陽(yáng)的引潮力，根據(jù)定量計(jì)算（略），月亮的作用要比太陽(yáng)的作用大2倍多。每月有兩次月球、太陽(yáng)和地球在同一直線上，兩種引潮力相加，就形成每月兩次大潮。每月有兩次月-地聯(lián)線與日-地聯(lián)線垂直，月球的引潮力被太陽(yáng)的引潮力抵消掉一部分，就形成每月兩次小潮。月月日地地大潮小潮日第14頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期日引潮力常觸發(fā)地震。歷史上地震常發(fā)生于陰歷初一、十五附近（大潮期），如：1976.的陰歷7.2,唐山1993.的陰歷8.15,印度1995.的陰歷12.17,神戶引潮力不僅作用在流體上，它對(duì)固體也有作用，使固體發(fā)生微小的形變。所以除海水潮外，還有固體潮。第15頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期日3

科里奧利力（選學(xué)內(nèi)容）圓盤以勻角速度繞圓心沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，上面固定一段沿圓盤半徑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上有一個(gè)質(zhì)量為m的物體相對(duì)圓盤沿軌道向外運(yùn)動(dòng)。橫向加速度導(dǎo)軌作用力大小科里奧利力在地面參考系看，如果物體相對(duì)圓盤靜止，在Δt時(shí)間內(nèi)，物體由A移動(dòng)到A’。由于物體相對(duì)圓盤沿半徑運(yùn)動(dòng)，所以實(shí)際到達(dá)B’點(diǎn)，相對(duì)地面參考系有一個(gè)橫向的附加路程。第16頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期日就是慣性離心力，中就是科里奧利力。在轉(zhuǎn)動(dòng)參考系中，要使牛頓第二定律形式上成立，則在真實(shí)力外，還得加上慣性力。當(dāng)物體在轉(zhuǎn)動(dòng)參考系中靜止時(shí)，就沒有科氏力了。第17頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期日巴黎，這是在地球上驗(yàn)證地球轉(zhuǎn)動(dòng)的著名的實(shí)驗(yàn)。擺錘28kg，擺平面轉(zhuǎn)動(dòng)）（傅科，1851，巴黎偉人祠，擺長(zhǎng)67m，頂視11223地球擺(1)傅科擺（2）落體偏東從高50m的高處自由下落的石塊著地時(shí),偏東5.4mm。(3)河岸