力2-牛顿运动定律1.ppt

1、力学 第二章 牛顿运动定律,大学物理,第二章 牛顿运动定律,2.1 牛顿运动定律,2.2常见力,2.3基本自然力,2.4 应用牛顿定律解题,2.5 非惯性系与惯性力,2.1 牛顿运动定律,一. 牛顿第一定律（惯性定律）和惯性系,任何物体如果没有力作用在它上面，都将保持静止的或 作匀速直线运动的状态。,1. 定义了惯性参考系,静止或运动相对谁?,宇宙只有一个物体如何?,2. 定义了物体的惯性和说明了力的作用,保持运动状态和改变运动状态,惯性系,惯性,力,二. 牛顿第二定律,力的叠加原理，,m 为惯性质量,三. 牛顿第三定律(作用力与反作用力),作用力与反作用力大小相等、方向相反，作用在不同物体上

2、.,* 第二、第三定律只在惯性系成立,普遍性（高低速）,低速,实际应用中的分量式:,四、SI单位和量纲Standard Institution (标准制）,一）、量纲：L(ength) 表示长度 M(ass) 表示质量 T(ime) 表示时间,例：速度 v: LT-1 力F：MLT-2,二）、量纲的意义：,如果F=mv2, 则左边的量纲MLT-2，右边的量纲ML2T-2,由于两者不符合，这结果错误。,2.2 技术中常见的几种力（自学）,1、重力（gravity),2、弹性力（与形变成正比）,恢复力,2）、张力,各点张力相等,1）、正压力 、拉力,3）、弹簧力,3、摩擦力,静摩擦力（与相对滑动趋

3、势有关） 最大静摩擦力,滑动摩擦力,（电 磁 力）,4、流体力,5、表面张力,相对速率低的时候，与速率成正比。 相对速率高时，与速率平方成正比。, 2.3 基本的自然力（自学）,常见的力是基本自然力的不同表现,一、万有引力,引力质量,g= GM/R2,二、电磁力,静电场力,磁力和电力有同一本源，以光子为传媒,三、强力：0.410-15 r 10-15 m 引力起主导作用 四、弱力： 10-17 m 起作用，以中间玻色子为传媒,（惯性质量？）,忽略地球的 自转的影响，, 2.4 应用牛顿定律求解力学问题 1.简化实物图为示意图； 2.将各个物体隔离； 3.选择其中一个物体； 4.画出该物体的受力

4、图； 5.选择适当的坐标系； 6.写出该物体的动力学方程； 7.重复第4到第7步； 8.求解动力学方程组并确定解的合理性,C,B,A,q,图1,例1.求图1中的加速度a。其中系统光滑，绳不可伸长，mcmB+mA。 解：,图2,例2.求系统的加速度a 忽略滑轮和绳子的质量, 绳子不能伸长。,对m1：,对m2：,解：,例3.求速率v 和线的张力T。,l,统一变量,ds,ds,ds=l dq,课堂练习：习题 2.13,非惯性系包括：平动加速系、转动系,2. 6 非惯性系、惯性力,一、平动加速系中的惯性力,惯性系，牛顿定律成立。,水平方向小球不受力,若用牛顿定律思考，则必认为小球受力为,小车是非惯性系

5、,牛顿定律不成立！,惯性力,系中形式上的牛顿第二定律：,设S 系相对惯性系S以加速度a0平动。在S系中牛顿第二定律成立,* 惯性力可以有真实的效果。,2、牛顿力学认为惯性力是“假想力”，不是 物体间的相互作用，没有反作用力。,1、惯性力与质点的位置无关，各处均匀。,3、是物体的惯性在非惯性系中的表现。,二战中的小故事：,美Tinosa号潜艇携带16枚鱼雷，在太平洋离敌舰4000码斜向攻击，发射4枚，使敌舰停航。,近距离、垂直攻击, 滑块受摩擦力大, 雷管不能被触发！,但离敌舰875码垂直攻击发射11枚，均未爆炸。,问题出在惯性力上!,例1：一匀加速运动的车厢内，观察单摆，平衡位 置和振动周期如何变化？ （加速度 a0 ，摆长 l ，质量 m）,a0,S,S ,解：在 S