文档介绍：本课时教学基本要求 1、掌握质量(惯性质量, 引力质量)、力(基本力, 唯象力)、和惯性力等概念 2、掌握牛顿第二定律的基本内容及其适用条件, 熟练掌握用牛顿第二定律求解质点动力学问题。 3、掌握常见力的性质和计算方法, 能熟练分析物体受力情况,掌握隔离体图法。 4、理解惯性系和非惯性系的区别, 初步掌握在非惯性系中求解质点动力学的方法第二章第二章质点动力学质点动力学§ 牛顿运动定律( 经典力学的基础)——从无数实验事实中归纳而得质点动力学质点动力学 1、自然界的物体本来是什么状态? 2、物体受到外来作用后会怎样? 3、作用双方存在什么关系? 4、作用的本质是什么? ------ 牛顿第一定律------ 牛顿第二定律------ 牛顿第三定律------ 由特定媒介传递的四种基本相互作用质点动力学质点动力学牛顿第一定律惯性定律——外力为零时,物体保持原有运动状态不变( 定义了)惯性系——惯性定律成立的参考系( 通常选地球或太阳为惯性系)地球参考系星系参考系太阳参考系(近似惯性系) 地心参考系: 自转加速度 a ??????? cm/s 2 太阳参考系: 公转加速度 a ???????? cm/s 2 银河系参考系: 绕行加速度 a ??????10 -8? cm/s 2质点动力学质点动力学质点动力学质点动力学§ 牛顿第二定律运动定律——物体受外力作用 F, 相对于惯性系的加速度 a a amma am m m )·()N(:F ) kg (:m dt rdmamFaF 2 2 2????????????:由实验确定。物体惯性大小的量度(定义了)惯性质量米/秒千克牛顿千克单位??????〔注意点〕?第二定律原则上只适用于质点?第二定律只能用于惯性系? F 与a 的关系是瞬时关系( 力是产生加速度的原因) ?分量形式: ::????????????? nn tt zz yy xxamF amF amF amF amF 自然坐标系直角坐标系质点动力学质点动力学牛顿第三定律作用与反作用力定律)( 21 12 力为矢量 FF ?????作用力与反作用力属于同一性质的力?作用力与反作用力同时产生、同时消失?第三定律是物体受力分析的基础四种基本相互作用——力是物体间的相互作用自然界四种基本相互作用: 引力、电磁、强、弱(1) 引力相互作用引力——长程力( 吸引力),mm: · 10 67 .6 G :rr mmGF r,m m : 21 22 11- o2 21 21、引力质量/千克米牛顿引力常数相距、两质点万有引力定律???????质点动力学质点动力学重力 P ——地表附近的地球引力) ( )sm( R MGg, mg R mM GP R, M ,m 2 2 E 0 02 E E 非严格惯性系公转, 、地球有自转/ 重力加速度重力地球半径地球质量物体质量????惯引惯引惯引惯引惯引惯引,即: 可得: 有: 地球上同一地点时, 则对任一物体,当处于即: 准, 量和惯性质量的共同基以千克原器作为引力质 mm1m mm m gmR MmGp,gmR MmGp . kg 1mm 0 0 02 0 02 00 00?????????引力质量和惯性质量:质点动力学质点动力学拉力: T张力: T' 正压力: N(垂直于接触面) 弹性力: 胡克定律 f = - k x (与位移方向相反) 摩擦力: 阻碍物体相对运动最大静摩擦力 f 0 = μ 0 N 动摩擦力 f = μN 唯象力——唯象参数: k 、μ 0、μ(2) 电磁相互作用电磁力——长程力( 吸引力或排斥力) 力学中: 张力、拉力、正压力、弹性力、摩擦力……——分子间电磁相互作用的集体效应(分子力的宏观表现) 质点动力学质点动力学 (3) 强相互作用核子间的相互吸引力, 短程力<10 - 15 m 量子色动力学( QCD ) Q uantum C hromo d ynamics (4) 弱相互作用引起原子核衰变,有轻子参与的相互作用力, 短程力<10 - 17 m 中子β衰变 n → p + e - +ν弱电统一理论 Weinberg - Salam - Galshow ( Nobel Prize 1979 )