2运动与力_37005744.ppt

1、第二章运动和力，2.1牛顿运动定律，2.2常见的一些力，2.3的基本自然力，2.4牛顿定律的应用实例，2.5非常习性系统和惯性力，2.6科里奥利力，*2.7潮汐，Isaac Newton(1642-1727 )，2.1牛顿运动定律第一法则：惯性系：力：改变物体的运动状态的原因(不是维持物体的运动状态的原因)。 定义惯性系，定性指出“力”和“惯性”概念，牛顿第一定律成立的参考系。 二、牛顿的第二定律、运动的变化(指运动量的变化)与引起运动的运动力(指外力)成正比，发生在施加的运动力的方向上，m=const . 三、有牛顿第三定律的作用和反作用定律，对于各个作用总是有相等的反作用，或者两个物体的相

2、互作用永远相等，分别指对方，自学： SI单位和测量纲，作用的相互性，自学3360，2.2中常见的一些力量，2 重叠可以证明：球和质点可以使用的两个球之间。 该结论是广义相对论等价原理的基础！ 根据牛顿的第二定律，忽略了地球自转的影响，在地面上的同一个地方所有的自由下落加速度都是相同的实验。 即，所有物体的惯性质量和重力质量相等！2.4牛顿定律的应用实例，一、代数方程型、特征：力是常数一般求a .差分方程群的代数方程【例】m1、m2； 1、2、求出：提取m2的最小的f，解：没有提取m2，m1、m2相对静止，f1为静摩擦力对m1 m2: F - (m1 m2 )g2=(m1 m2 )a，m1: m

3、1a=f1=m1g1a=g1f-(m1m2) g2=(m1m2) m2提取的最小的F=(m1 m2 )(1 2)g，二，差分方程(群)型，一般的f是力，除了a以外，还需要求v的r .积分，【例】轻纲系球m，v=0=v 0， v ()，t ()，解：切线，得：v ()=v 02-2 gr (1-1) 法线t-mg cos=mv2/rt=mv02-2 gr (1-3OS/2 )/r (1)该解适用条件的质点进行圆周运动，(2)沿圆周摆动，沿圆周旋转，脱离圆周运动，(3)解分析：运动条件(存在v )，运动转换，圆到达v0开始运动转换，这三种可能的运动到达v0停止圆周运动，牛顿高兴，2012年回到地球

4、。 1978年发射了宇宙飞船isee 3，4年后经过37次点火和5次点火，接近太阳进入了复杂的轨道。 85年截获一人，86年与哈雷星相遇。 彗星，2.5紧急惯性系和惯性力，一、惯性系和伽利略的相对性原理，牛顿的第一、第二定律只在惯性系成立。 在非常规系统中引入“惯性力”，使牛顿第一、第二定律在形式上成立(2.7 )。 总是找到特殊的物体群(参考系)，在该参考系中牛顿的第一定律成立。 这个参考系统叫做习惯系统。 1，FK4系：以1535个类星体的平均静止位形为基准，现在最好。 太阳系：以太阳中心为原点，坐标轴为围绕银河中心的类星体的向心加速度1.810-10m/S2，3，3，地心系统：以地心为原

5、点，坐标轴为围绕太阳的类星体的向心加速度610-3m/s2(g的103 )，4，地面系统(实验室系统):坐标轴固定在地面的赤道上或者，对于某个惯用语作为匀速直线运动的参考用语，其内部发生的力学过程不受系统整体匀速直线运动的影响。 力学的相对原理或伽利略的相对原理。 匀速直线运动、匀速直线运动、匀速直线运动只能观测到球的投掷和落下，而不能感知汽车相对于地面的运动。、匀速直线运动、匀速直线运动、不同的常习性系统，力学的基本规律牛顿方程形式相同。 牛顿方程具有伽利略变换的共变对称性。 力学相对论原理数学表达：二，非常习性系统，任务：求得普遍的物理方法，使用统一的动力学规律，研究常习性系统和非常习性系

6、统的力学问题。 怎么求？ 在非常习性系统中如何研究运动的动力学规律？ 三、平移-非常规系统中的惯性力、惯性系和非常规系统具有使用牛顿第二定律的形式，假设附加力-惯性力，其中(相对于惯性系，加速度a0 )、惯性力：非常规系统中的附加力、作用：允许在非常规系统中使用牛顿的第二定律。 性质：虚拟的，现实的。 “虚拟”(牛顿力学观点) :不相互作用。 “真实”:和真实力一样产生加速度。 其大小惯性质量(因此产生的加速度与质量无关)，对惯性力的认识：第二次世界大战中的轶事：美国Tinosa号潜艇持有16个鱼雷，在太平洋上从敌舰倾斜攻击4000码，发射4个，使敌舰停泊。 近距离、垂直攻击、滑块摩擦力大，雷

7、管不触发器！ 但是，从敌舰875码以垂直攻击发射了11发，没有爆炸。 原因是惯性力！ 在示例：中，如图所示，与m接触的各接触面在任何地方都是平滑的，求出：在下降过程中，求出了相对于m的加速度，解：图像隔离体：将地面作为参考系统对m列方程式，将m作为参考系统对列方程式，4，等速旋转，在非常规系统中的惯性力为s系统对s等速旋转， s中向心力和惯性离心力平衡的m静止，物体m在s中静止，s :s，令，惯性离心力，关于惯性离心力的几个问题：失重：从围绕地球的宇宙飞船来看，重力被惯性离心力完全抵消，出现失重，宇宙飞船中可以验证惯性规律的地方，重力和纬度的关系：思考，重力重力加速度g和地球纬度的关系式是：式

8、中：g重力常数，Me地球质量，r地球半径，地球自转角速度。 (自导出)，相对旋转参考系统运动的物体，除了离心力以外，在科里奥利力最简单的状况下，将直观地说明科里奥利力的原因，质点在径向上是等速运动，平面极坐标t=0时，极轴极位于中心，地面参考系统，2.6科里奥利力是牛顿的第二定律，旋转参考系统， 一般是指质点相对旋转参考系等速运动即物体运动的右方向，用矢量表示时，科里奥利力的特征*与相对速度成比例的仅在相对旋转参考系运动时*与旋转角速度成比例的角速度小时，科里奥利力比离心力重要*科里奥利力的垂直相对速度改变相对速度的大小科里奥利力在地球上的表现、傅科摆、傅科摆、28kg摆、摆平面旋转、摆平面旋转周期、北京牌、巴黎，这是在地球上验证地球旋转的著名实验。 横宽67m、地球、横宽、落下偏东河岸冲洗、双轨磨损(北半球右、南半球左)、大气环流、赤道附近的信风(北半球东北、南半球东南)。 (2)为什么潮汐同时发生在月亮和月亮上？ (1)为什么潮汐受太阳的影响比月亮弱？2.7潮汐、自由着陆“大升降机”中的潮汐力：潮汐力是被惯性力抵消的“馀力”。 由于地球自转产生的惯性离心力考虑到了海水的重视，只考虑了重力场中地球的并进。 无视海水流动对地球的效果。 海水受到的引力不均匀，与惯性力不能严格抵消，引起潮汐。 潮汐力分布在地表：地球自转，一昼夜上两个峰和两个谷各扫描一个地方