课件236张PPT。质点与质点系动力学1Isaac Newton(1642-1727)2第2章 质点与质点系动力学 §1 牛顿运动定律（部分自学） §2 动量 §3 角动量 §4 功和能（部分自学） §5 质心系中的功能关系（阅读） §6 质点和质点系动力学应用（阅读）3质点运动学，即如何描述一个质点的运动 质点动力学，要说明质点为什么， 或者说在什么条件下做这样那样的运动。 动力学的基本原理是牛顿运动定律 牛顿运动定律是根据大量实验总结出来的规律 牛顿定律只在惯性参考系中成立 描述力的时间积累效应的规律是动量定理 描述物体转动特征的重要物理量是角动量 能量守恒定律是自然界的一条基本定律 4§1 牛顿运动定律第一定律 的意义：惯性系：力：定义了“惯性系”定性给出了“力”与“惯性”的概念1、第一定律（惯性定律） 除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态，牛顿第一定律成立的参考系。改变物体运动状态的原因5 运动的“变化”与所加动力成正比， 并发生在力的方向上m 为惯性质量 （惯性的量度）。2、第二定律 “动量”的概念：用动量描述运动比用速度更普遍和深刻质点所受到的外力6在一个物体同时受到几个力的作用时， 等于它们矢量和的那一个力的作用效果—力的叠加原理 7在直角坐标系中 对于平面曲线运动，常用沿切向和法向的分量式 83、第三定律其中，力是指物体相互接触产生的，或通过“超距作用”产生的。作用力等于反作用力 “超距作用”可以理解成力的传递过程不需要时间，或力的传递速度为无限大。 如果力以有限的速度传递，作用力和反作用力就不一定相等了。9惯性参考系（惯性系） 总能找到特殊的物体群（参考系），在这个参考系中牛顿第一定律成立。这个参考系称为惯性系。 相对一个惯性系作匀速直线运动的另一个参考系也是惯性系。牛顿第一、二定律只在惯性系中成立。101、FK4系：以1535颗恒星平均静止位形作为基准—目前最好。2、太阳系：太阳中心为原点，坐标轴指向恒星—绕银河中心的向心加速度～1.8?10-10m/s23、地心系：地心为原点，坐标轴指向恒星—绕太阳的向心加速度～6?10-3m/s2（g的10－3）4、地面系（实验室系）：坐标轴固定在地面上—赤道处自转向心加速度～3.4?10-2m/s2实用的惯性系：11二 牛顿力学中常见的力（自学）1．重力2．弹力3．摩擦力4．流体阻力正压力或支持力 拉力 弹簧的弹力 滑动摩擦力 最大静摩擦力 12三 惯性力 系为惯性系， 系相对 系作加速平动，加速度为 若质量为 的质点，在力 的作用下， 相对于 系的加速度为 ，相对 系的加速度为 对于 系，由于设为惯性系，牛顿第二定律是成立 对于 系质点所受合力仍为 ， 牛顿第二定律不成立， 1.参考系之间加速平动13如果认为在 系中观察时，除了实际的外力 外，质点还受到一个大小和方向由 表示的力，并将此力也计入合力之内，则可以形式上理解：在 系内观测，质点所受的合外力也等于它的质量和加速度的乘积 —惯性力 是实际存在的各种力，“真实力”的合力， 它们是物体之间的相互作用的表现； 惯性力 只是参考系的非惯性运动的表观显示， 是物体的惯性在非惯性系中的表现， 不是物体间的相互作用，也没有反作用力。 14在地面参考系来看， 静止在车厢中的小球受到绳的拉力和重力的作用， 这两个力的合力不为零，小球与车厢一起以加速度运动， 符合牛顿第二定律。 在车厢参考系看来， 相对车厢小球静止，而受到的合力不为零， 这是由于车厢不是惯性系，因此牛顿第二定律不适用。 拉力、重力、惯性力 这三个力的合力为零， 引入惯性力后 牛顿第二定律 适用于车厢 这个非惯性系 引入惯性力 ，15等效原理 （阅读）162.参考系之间加速转动相对惯性系转动的参考系也不是惯性系。 要在转动参考系中应用牛顿第二定律也 ... ...
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