文档介绍：运动定律和力学中的守恒定律
第二章
自然和自然规律隐藏在黑暗之中,
上帝说“让牛顿降生吧”,
一切就有了光明;
但是,光明并不久长,魔鬼又出现了,
上帝咆哮说:“让爱因斯坦降生吧”,
就恢复到现在这个样子。
三百年前,牛顿站在巨人的肩膀上,
建立了动力学三大定律和万有引力定律。
其实,没有后者,就不能充分显示前者
的光辉。海王星的发现,把牛顿力学推
上荣耀的顶峰。
魔鬼的乌云并没有把牛顿力学推跨,
她在更加坚实的基础上确立了自己的使
用范围。宇宙时代,给牛顿力学带来了
又一个繁花似锦的春天。
一、惯性定律惯性参考系
1、惯性定律(Newton first law)
任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态,直到受到力的作用迫使它改变这种状态为止。
(2). 定义了惯性参考系
(1). 包含两个重要概念:惯性和力
2-1 牛顿运动定律
固有特性
问题
a=0时人和小球的状态符合牛顿定律
结论:牛顿定律成立的参照系称为惯性系。相对惯性系作加速运动的参照系是非惯性系。而相对惯性系作匀速直线运动的参照系也是惯性系。
a≠0时人和小球的状态为什麽不符合牛顿定律?
2、惯性系与非惯性系
根据天文观察,以太阳系作为参照系研究行星运动时发现行星运动遵守牛顿定律,所以太阳系是一个惯性系。
二、牛顿第二定律(Newton second law)
在受到外力作用时,物体所获得的加速度的大小与外力成正比,与物体的质量成反比;加速度的方向与外力的矢量和的方向相同。
2、迭加性:
特点:
瞬时性;迭加性;矢量性;定量的量度了惯性
1、瞬时性:
之间一一对应
3、矢量性:具体运算时应写成分量式
直角坐标系中:
自然坐标系中:
4、定量的量度了惯性
惯性质量:牛顿第二定律中的质量常被称为惯性质量
引力质量:
式中
被称为引力质量
经典力学中不区分引力质量和惯性质量
三、第三定律(Newton third law)
两个物体之间对各自对方的相互作用总是相等的,而且指向相反的方向。
作用力与反作用力:
1、它们总是成对出现,它们之间一一对应。
2、它们分别作用在两个物体上,绝不是平衡力。
3、它们一定是属于同一性质的力。
例:质量为m的小球,在水中受的浮力为常力F,当它从静止开始沉降时,受到水的粘滞阻力为f=kv(k为常数),证明小球在水中竖直沉降的速度v与时间t的关系为
f
F
mg
a
x
式中t为从沉降开始计算的时间
证明:取坐标,作受力图。
根据牛顿第二定律,有
四、牛顿定律的应用