大学物理2-3几种常见的力

1、第二章第二章 牛顿定律牛顿定律物理学物理学第五版第五版2- -3几种常见的力几种常见的力1221rmmGF 一万有引力一万有引力引力常数引力常数2211kgmN1067. 6Gm1 m2r 重力重力,mgP 2rGmgE2sm80. 9-2RGmgE地表附近地表附近第二章第二章 牛顿定律牛顿定律物理学物理学第五版第五版2- -3几种常见的力几种常见的力2 四种相互作用的力程和强度的比较四种相互作用的力程和强度的比较表中表中强度是强度是以两质子间相距为以两质子间相距为 时的相互时的相互作用强度为作用强度为1给出的给出的m1015种种 类类相互作用粒子相互作用粒子力的强度力的强度 力程力程/m引力

2、作用引力作用所有粒子、质点所有粒子、质点3910弱相互作用弱相互作用带电粒子带电粒子1210310电磁作用电磁作用核子、介子等强子核子、介子等强子1810强相互作用强相互作用强子等大多数粒子强子等大多数粒子1510110第二章第二章 牛顿定律牛顿定律物理学物理学第五版第五版2- -3几种常见的力几种常见的力3温伯格温伯格萨拉姆萨拉姆格拉肖格拉肖弱相互作用弱相互作用电磁相互作用电磁相互作用电弱相互电弱相互作用理论作用理论三人于三人于19791979年荣获诺贝尔物理学奖年荣获诺贝尔物理学奖鲁比亚鲁比亚, , 范德米尔实验证明电弱相互范德米尔实验证明电弱相互作用，作用，19841984年获诺贝尔奖年

3、获诺贝尔奖电弱相互作用电弱相互作用强相互作用强相互作用万有引力作用万有引力作用“大统一大统一”（尚待实现）（尚待实现）第二章第二章 牛顿定律牛顿定律物理学物理学第五版第五版2- -3几种常见的力几种常见的力4二弹性力二弹性力 常见弹性力有：正压力、张力、弹簧常见弹性力有：正压力、张力、弹簧弹性力等弹性力等kxF弹簧弹性力弹簧弹性力胡克定律胡克定律由物体形变而产生的由物体形变而产生的第二章第二章 牛顿定律牛顿定律物理学物理学第五版第五版2- -3几种常见的力几种常见的力5例例1质量为质量为 、长为、长为 的柔软细绳，的柔软细绳，一端系着放在光滑桌面上质量为一端系着放在光滑桌面上质量为 的物体，的

4、物体，在绳的另一端加力在绳的另一端加力 设绳的长度不变，设绳的长度不变，质量分布是均匀的求：质量分布是均匀的求：( (1) )绳作用在物体上的力；绳作用在物体上的力；( (2) )绳上任意点的张力绳上任意点的张力mlmFmmlF第二章第二章 牛顿定律牛顿定律物理学物理学第五版第五版2- -3几种常见的力几种常见的力6PTFTF解解设想在点设想在点 将绳分为两段将绳分为两段其间张其间张力力 和和 大小相等，方向相反大小相等，方向相反PTFTF（1）mmFaaT0FT0F第二章第二章 牛顿定律牛顿定律物理学物理学第五版第五版2- -3几种常见的力几种常见的力7T0T0FFmFT0amaFFT0mm

5、FaFmmmFT0mmFaaT0FT0F第二章第二章 牛顿定律牛顿定律物理学物理学第五版第五版2- -3几种常见的力几种常见的力8l（2）xdmdlxmm/ddTTT)d( FFFxalmamd)d(xlmmmFFd)(dTxdmdTFTTdFF第二章第二章 牛顿定律牛顿定律物理学物理学第五版第五版2- -3几种常见的力几种常见的力9lxFFxlmmmFFd)(dTTmmFlxmmF)(TxdmdTFTTdFFxlmmmFFd)(dT第二章第二章 牛顿定律牛顿定律物理学物理学第五版第五版2- -3几种常见的力几种常见的力10三摩擦力三摩擦力0一般情况一般情况 NfFF 滑动滑动摩擦力摩擦力N0

6、f0mFF最大静最大静摩擦力摩擦力静静摩擦力摩擦力 f0mf0FF第二章第二章 牛顿定律牛顿定律物理学物理学第五版第五版2- -3几种常见的力几种常见的力11例例2如图绳索绕在圆柱上，绳绕圆柱张如图绳索绕在圆柱上，绳绕圆柱张角为角为 ，绳与圆柱间的静摩擦因数为，绳与圆柱间的静摩擦因数为 ，求，求绳处于滑动边缘时绳处于滑动边缘时, ,绳两端的张力绳两端的张力 和和 间间的的关系关系( (绳的质量忽略绳的质量忽略) )AFTBFTAFTBFTOBA第二章第二章 牛顿定律牛顿定律物理学物理学第五版第五版2- -3几种常见的力几种常见的力12圆柱对圆柱对 的摩擦力的摩擦力 圆柱对圆柱对 的支持力的支持力 fFNFsdsd解解取一小段绕取一小段绕在圆柱上的绳在圆柱上的绳取坐标如图取坐标如图两端的张力两端的张力 ，TFTTdFF sd的张角的张角 dsdxydOOsd2/d2/dfFNFTFTTdFFAFTBFTOBA第二章第二章 牛顿定律牛顿定律物理学物理学第五版第五版2- -3几种常见的力几种常见的力1302dcos2dcos)d(fTTTFFFFNfFFxydOOsd2/d2/dfFNFTFTTdFF02dsin2dsin)d(NTTTFFFF12dcosNfTdFFF2d2dsinNTTddd21FFF第二章第二章 牛顿定律