Lec02相对运动牛顿运动定律.ppt

,三维空间质点运动状态的描述（总结）,法向加速度,切向加速度,例2、已知一电子的运动方程为,求电子的速度和加速度。,向心加速度,匀速圆周运动,例3、 一质点沿 x 轴作加速运动: t =0时, x =x0 ,v =v0 （1） a = kv , 求任意时刻的速度v(t)和位置x(t)； （2） a = kx , 求任意位置的速度 v(x)。,解：（1）,t ？,例3、 一质点沿 x 轴作加速运动: t =0时，x =x0 ,v =v0 （1） a = kv ,求任意时刻的速度和位置v(t)、 x(t)； （2） a = kx , 求任意位置的速度 v(x)。,解：（2）,= kx,= kx,例4、 一质点从静止出发作圆周运动, 半径R=3.0m, 切向加速度 问:（1）速率与时 间的关系？（2）经过多长时间, 其加速度与 由圆心至质点的矢径方向成 135o角？,解:（1）,（2）,解:（3）,（3）在上述时间内, 质点所经历的路程和角位 移各为多少？,例4、 一质点从静止出发作圆周运动, 半径R=3.0m, 切向加速度 问：,A(飞机）,火车（C）,观察者 （B）,：A相对B的位矢, - 得:,由得：,第2节 相对运动,推广：,上述公式表明: 同一质点在不同的参考系中的位矢、速度、 加速度不同，这体现了运动描述的相对性。,以上体现的是绝对时空观: 空间的测量和时间 的测量与运动无关。,时间与空间,在两个相对作直线运动的参考系中， 时间的测量是绝对的，空间的测量也是绝对的， 与参考系无关， 时间和长度的的绝对性是经典力学或牛顿力学的基础 .,A,B,小车以较低的速度 沿水平轨道先后通过点 A 和点 B . 地面上人测得车通过 A、B 两点间的距离和时间与车上的人测量结果相同 .,物体运动的轨迹依赖于观察者所处的参考系,相对运动,例8.一无风的下雨天,一列火车以v1=20.0ms-1的 速度匀速前进。车内的旅客看见窗外的雨滴 和铅垂线方向成75 角下落。 求 雨滴下落的速度v2.(设雨滴匀速落向地面),解：,75 ,第2章 牛顿运动定律,英国物理学家, 经典物理 学的奠基人 . 他对力学、光学、 热学、天文学和数学等学科都 有重大发现, 其代表作自然 哲学的数学原理是力学的经 典著作. 牛顿是近代自然科学 奠基时期具有集前人之大成的 贡献的伟大科学家 .,牛顿 Issac Newton （16431727）,Newtons Laws of Motion,第1节 牛顿运动定律,1. 牛顿第一定律: 惯性定律（the law of Inertia),任何物体都保持静止或沿一直线作匀速运动的状态，除非有力加于其上迫使它改变这种状态。,静止,匀速直线运动,惯性系：牛顿第一定律（惯性定律）成立的参考系叫做惯性参考系,牛顿第一定律不成立的参考系称为非惯性 参考系，简称非惯性系。,惯性（inertia）,地球？,2. 牛顿第二定律,运动的改变和所加的力成正比;并且发生在这力所沿直线的方向上。,：运动的量， 动量,质量不变,力的度量（force）？ 质量的度量（mass）？,x,惯性质量,质量（mass）的度量,kg原器 BIPM,1983年第十七届国际计量大会通过：米是光在真空中1/299,792,458秒的时间间隔内走过的长度。,1967年第十三届国际计量大会通过：1秒是铯133原子基态两个超精细能级之间跃迁相对应的辐射周期的9,192,631,770倍。,力（force）的度量,定义：1 N = 1 Kg m/s2,测量x，得到力,1m 是光在真空中在（1/299792458 s ）内所经过的距离 .,力学的 基本单位,1984年2月27日，我国国务院颁布实行以国际单位制（SI）为基础的法定单位制 .,1s 是铯的一种同位素133 CS 原子发出的一个特征频率光波周期的9192631770倍 .,“千克标准原器” 是用铂铱合金制造的一个金属圆柱体，保存在巴黎度量衡局中 .,力学量的基本单位,速率,导出量,力,功,实际时间过程的时间,3. 牛顿第三定律,每一个作用总有一个相等的反作用与它对抗；或者说，两个物体之间的相互作用永远相等，且指向对方。,牛顿第一定律指出力的作用是改变物体的 运动状态, 第二定律进一步给出了力和运动的 定量关系，第三定律则明确了力是物体间的相 互作用。,注意：牛顿运动定律适用于惯性系。,M 3 Kg,2 Kg,F