文档介绍：牛顿运动定律
第2章
本章重点:
本章作业:3,5,7,8
、牛顿第一定律
任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态,直到其他物体所作用的力迫使它改变这种状态为止。
数学表达:
说明
1)惯性
2)力的涵义
3)惯性参考系
牛顿运动定律
任何物体都具有保持其运动状态不变的特性,这个性质叫做惯性。
改变物体的运动状态,必有其它物体对它作用,这种物体和物体
之间的相互作用被称之为力
一个不受合力作用的物体将保持静止或匀速直线运动状态不变,
这样的参考系称为惯性参考系,简称为惯性系。
、牛顿第二定律
数学表达:
说明
1)定义力
2)力的瞬时作用规律
3)矢量性
5)适用条件:质点、宏观、低速、惯性系
4)说明了质量的实质: 物体惯性大小的量度
物体受到力作用时,它所获得的加速度的大小与合力的大小成正
比,与物体的质量成反比,加速度的方向与合力的方向相同。
在直角坐标系中,牛顿第二定律的分量式为
m 为恒量时:
在自然坐标系中,牛顿第二定律的分量式为
、牛顿第三定律
1)瞬时性 2)矢量性 3)性质相同
当物体A以力F1作用在物体B上时,物体B也必定同时以力F2作用在物体A上,F1和F2在同一直线上,大小相等,方向相反,这就是牛顿第三定律。
数学表达:
(1)只适用于惯性系.
(2)只适用于v << c ,否则,须应用相对论力学处理.
(3)一般仅适用于宏观物体的宏观运动.
微观粒子的微观运动,要用量子力学处理.
、牛顿运动定律的适用条件是:
注意
、基本的自然力
相互作用力
:
地球表面附近物体受到的重力为:
:
静止的电荷之间存在着电力(库仑力),运动的电荷之间不仅有
电力,而且有磁力。这两种力有其本质上的联系,总称为电磁力。
电磁力、万有引力的作用距离可以很大,所以称为长程力。
:
作用于质子、中子、介子等强子之间的力称为强力。
:
弱力是存在于各种粒子之间的另一种相互作用
强力和弱力是种短程力。
、力学中常见的几种力
1 重力:
万有引力常数:
G = 6. 67 10 – 11 m3/(kg2·s2)
重力: 地球表面附近物体受到地球的万有引力
2 弹性力:发生形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用叫弹力.
一些弹性体(如弹簧)在形变不超过一定的限度时,其弹性力
遵从胡克定律。
绳或线对物体的拉力,是由绳发生形变而产生的,其大小取决于绳被拉紧的程度。绳产生拉力时,绳的内部各段之间也有相互的弹力作用,这种内部的弹力作用称为张力。
绳子每段的质量为△mi
应用牛顿第二定律得
说明绳中不同点处张力不相等,张力的大小与加速a度有关。
3 摩擦力:当两个接触物体相对运动或有相对运动趋势时,
在接触面上产生的阻碍它们相对运动的力。
滑动摩擦力:
静摩擦力:
大小:
方向:总是与该物体相对运动趋势的方向相反
大小:
方向:总是与受力物体的相对运动的方向相反
4 流体阻力(也称流体内摩擦力)
当物体在流体内运动时会受到流体的阻力,流体包含气体和液体。
质点所受阻力与质点运动方向相反,当运动速率较小时阻力的大
小与速率成正比,即
当运动速率较大时阻力与速率的平方成正比,即
和为比例系数,与物体的形状、大小和流体性质等因素有关,
可由实验测定。