哈工大大學(xué)物理學(xué)第2章-質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)

哈工大大學(xué)物理學(xué)第2章-質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)目錄質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)概述質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)描述牛頓運(yùn)動(dòng)定律力的概念與分類質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量與角動(dòng)量01質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)概述質(zhì)點(diǎn)的定義與特性01質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)具有質(zhì)量的幾何點(diǎn)，沒有大小和形狀。02質(zhì)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過程中保持其特性不變，即質(zhì)量不變。質(zhì)點(diǎn)可以具有速度、加速度等運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)屬性。03010203質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)是研究質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué)，包括運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)兩個(gè)方面。運(yùn)動(dòng)學(xué)研究質(zhì)點(diǎn)的位置、速度和加速度等運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，不涉及力。動(dòng)力學(xué)研究質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的規(guī)律，涉及到力和質(zhì)量等物理量。質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)的物理意義除非受到外力作用，質(zhì)點(diǎn)將保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變。牛頓第一定律質(zhì)點(diǎn)的加速度與作用力成正比，與質(zhì)量成反比。牛頓第二定律作用力和反作用力大小相等、方向相反、作用在同一條直線上。牛頓第三定律質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)的基本假設(shè)02質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)描述位置和位移位置質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻所在的空間位置，通常用直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)來表示。位移質(zhì)點(diǎn)在一段時(shí)間內(nèi)位置的變化量，等于末位置與初位置之間的矢量差。描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)快慢和方向的物理量，等于位移對(duì)時(shí)間的導(dǎo)數(shù)或變化率。速度描述質(zhì)點(diǎn)速度變化快慢的物理量，等于速度對(duì)時(shí)間的導(dǎo)數(shù)或變化率。加速度速度和加速度運(yùn)動(dòng)方程描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá)式，一般形式為x=f(t)，y=g(t)，z=h(t)。軌跡質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路徑，是質(zhì)點(diǎn)在空間中位置隨時(shí)間變化的曲線。運(yùn)動(dòng)方程和軌跡03牛頓運(yùn)動(dòng)定律內(nèi)容一個(gè)物體將保持其靜止?fàn)顟B(tài)或者勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，除非有外力作用于它。解釋該定律說明了慣性的概念，即物體在無(wú)外力作用的情況下，將保持其原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。應(yīng)用在分析物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以依據(jù)該定律判斷物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否會(huì)發(fā)生變化。牛頓第一定律解釋該定律說明了力、加速度和質(zhì)量之間的關(guān)系，是動(dòng)力學(xué)中最基本的定律之一。應(yīng)用在分析物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以依據(jù)該定律求出物體所受的力，或者根據(jù)已知的力和加速度求出物體的質(zhì)量。內(nèi)容物體的加速度與作用在物體上的力成正比，與物體的質(zhì)量成反比。牛頓第二定律內(nèi)容對(duì)于任何作用力和反作用力，大小相等、方向相反且作用在同一條直線上。解釋該定律說明了力的傳遞性和相互性，即力的作用是相互的。應(yīng)用在分析物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以依據(jù)該定律判斷力的傳遞方式和相互作用關(guān)系。牛頓第三定律04力的概念與分類力的定義與性質(zhì)01力是物體之間的相互作用，是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。02力具有物質(zhì)性、相互性、矢量性、傳遞性和獨(dú)立性等性質(zhì)。03力的作用線是連接作用點(diǎn)與受力點(diǎn)的線段，表示力的大小和方向。重力是由于地球的吸引而使物體受到的力，方向豎直向下。重力和萬(wàn)有引力是同一種力，只是表述角度不同。萬(wàn)有引力是指任意兩個(gè)物體之間都存在相互吸引的力，與它們的質(zhì)量成正比，與它們距離的平方成反比。重力與萬(wàn)有引力彈性力與摩擦力彈性力是指物體在外力作用下發(fā)生形變，外力消失后能夠恢復(fù)原狀的力。摩擦力是指兩個(gè)接觸面之間阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力，可以分為靜摩擦力和動(dòng)摩擦力。彈性力和摩擦力都是接觸力，它們的方向與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反。05質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量與角動(dòng)量VS質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量定義為質(zhì)量與速度的乘積，即$p=mv$。性質(zhì)動(dòng)量是矢量，具有方向性，其方向與速度方向相同；動(dòng)量是守恒的，不受外力作用時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)各質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量總和保持不變。定義動(dòng)量的定義與性質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量定義為位置矢量與動(dòng)量的乘積，即$L=rtimesp$。角動(dòng)量是矢量，具有方向性，其方向垂直于矢徑方向；角動(dòng)量守恒，不受外力矩作用時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)各質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量總和保持不變。定義性質(zhì)角動(dòng)量的定義與性質(zhì)動(dòng)量守恒在封閉系統(tǒng)中，沒有外力作用時(shí)，質(zhì)