文档介绍：第二章 牛顿定律
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§2-1 牛顿运动定律惯性参照系
力的概念
§2-2 力学单位制和量纲
§2-3 牛顿运动定律应用举例
本章内容
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掌握牛顿运动定律及其适用条件,
能用微积分方法求解一维变力作用
下的简单质点动力学问题。
教学要求
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§2-1牛顿运动定律惯性参照系力的概念
一、牛顿运动定律:
牛顿首先在他1687年出版的名著《自然哲学的数学原理》一书中,提出三条定律做为动力学的基础。这三条定律统一称为牛顿运动定律。以牛顿运动定律为基础建立起来的力学理论叫做牛顿力学或经典力学。牛顿所叙述的三条定律如下:
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惯性:物体具有保持原有运动状态不变的性质。
1、说明了物体具有保持原有运动状态的特性,称为惯性。故第一定律又称为“惯性定律”。
第一定律的意义:
第一定律:任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态,直到其它物体所作用的力迫使它改变这种状态为止。
匀速前进
突然加速
紧急刹车
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力:迫使一物体运动状态(或形状)改变时其它物体对该物体的作用,即:使物体产生加速度的原因。
2、肯定了力的概念。
力是两物体间的相互作用,力是改变物体运动状态(或形状)的原因。
3、条文中的“物体”指的是质点,运动是平动,惯性是平动惯性。
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4、第一定律是大量实验事实的抽象概括,不能用实验直接证明。孤立物体是不存在的,所以,只要物体所受合力为零,就相当于物体没有受到其它物体的作用。
5、凡是符合牛顿第一定律的参照系,称为惯性系。否则,就是非惯性系。凡是相对于一个惯性系静止或作匀速直线运动的参照系也是惯性系。故惯性系有无限多个。
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表示在合外力F 作用下获得的加速度的大小,
m表示物体的质量,则第二定律可写为:
以
选用国际单位制:k =1,有
或
第二定律:物体受到外力作用时,物体所获得的加速度的大小与合外力成正比,并与物体的质量成反比;加速度的方向与合外力的方向相同。
1、力的瞬时作用规律。
2、质量是物体平动惯性大小的量度。
第二定律指出:
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使用牛顿第二定律时注意:
1、只适用于质点或可视为质点的物体,而且只适用于惯性系。
较严格地说,太阳是惯性系。但在不考虑地球自转和公转或物体在短暂时间内运动时,地球也可以视为惯性系。
实验指出,对一般力学现象来说,地面参照系是较好的惯性系。
牛二律适用范围:质点、惯性系、低速(v <<c 光速)、
宏观运动(10-8cm以上)
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2、指物体所受合外力
3、力的独立性原理:如:
使质点产生加速度
则
有:
4、牛二定律表示瞬时关系
的方向相同,且是同一时刻的瞬时量;
不是力,只是运动的改变量;
m
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