《牛顿定律.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《牛顿定律.ppt（24页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、1,第二章 牛顿定律,2.1 国际单位制与量纲,2.4 牛顿定律,2.5 牛顿定律的应用举例,2.6 惯性系 力学相对性原理,2.2(3) 基本的自然力 几种常见的力,2.7 非惯性系 惯性力,2.8 科里奥利力,乘定赞瘦没狐笔凄坟咬添捻茹慈吏拿展付槽钦窿瘩学辉症拆干液章麓聘冠牛顿定律牛顿定律,2,2.1 国际单位制与量纲,基本单位,导出单位,国际单位制,SI制,SI制力学基本单位,时间,秒 s,长度,米 m,质量,千克 kg,量纲,T,L,M,SI制力学导出单位,例：,力,1千克米/秒2,1牛顿 =,旧钠多谦枉捣膛起骄完龋反姜捐碳女无雁迸厅匈空寓同跪联特强咕拨硷克牛顿定律牛顿定律,3,一、重
2、力,2.2 几种常见的力,二、弹力,（垂直接触面）,正压力,支持力,拉力,张力,弹簧的弹力,（虎克定律）,三、摩擦力,（平行接触面，与相对运动或相对运动趋势方向相反）,滑动摩擦力,静摩擦力,大小可变,最大静摩擦力,万有引力,俊氓膨宣如注邵季痉酿咽腊惨洛驾庶跟孵裴悄参名戎粟拌栓加腮蔷注卡甥牛顿定律牛顿定律,4,基本的自然力,1.万有引力,2.电磁力,3.强力,4.弱力,规范相互作用,Higgs 粒子汤川相互作用力,非规范相互作用,四、流体阻力,（与相对运动方向相反）,相对速率较小时,相对速率较大时,础嗅疗厢十厦账畔佯陶种枢礁嫉酥座延亿微顿住帘畏赚蜗吩京紫疆匠痴专牛顿定律牛顿定律,5,惯性系,2.
3、4 牛顿定律,一、牛顿第一定律,惯性,力,惯性定律定义的参考系。,任何物体都保持静止的或沿一条直线作匀速运动的状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。,萧标咐日凹茹梯仔乐疗修堆历烩得安蜗锄毖杰啃痒携平均淆酗犀脱竟缠擂牛顿定律牛顿定律,6,二、牛顿第二定律,运动,物体动量,动量定义:,变化,对时间的变化率,物体所受的合外力等于物体动量对时间的变化率。,运动的变化与所加的动力成正比；并且发生在这力所沿直线的方向上。,牛顿认为：,质量与速度无关。,力的叠加原理,m为惯性质量,怕乡折撇智溃最锭篷宜陋耍雇锁权修昨呼冷褪侥捡屠熬粪恢绍舅淑耐暂启牛顿定律牛顿定律,7,三、牛顿第三定律,分量式,分量式,
4、平面曲线运动,对于每一个作用，总有一个相等的反作用与之相反；或说，两个物体对各自对方的相互作用总是相等的，而且指向相反的方向。,辱抱群薯辞川物荐履网戏懊澎罐腹尼惺狐圾条巴露募祟临霸虞疵袜澎薄瑞牛顿定律牛顿定律,8,2.5 牛顿定律的应用举例,（2）看运动：考察该物体所受的力和运动的参考系。,（3）分析力,（4）列方程,（5）解方程,（6）讨论,1.牛顿第一定律（惯性定律）,2.牛顿第二定律,3.牛顿第三定律,（常采用直角坐标分量式）,一般解决两类问题:,1.已知,求,和,2.已知,求,（1）认物体：单个质点，多体问题（用隔离法），在惯性参考系中。,验裕布耶钳翻到去脖步驭擎十掂兑蘸恫怠升局州纤乞
5、愉痞垄仔烽侗绝恫爪牛顿定律牛顿定律,9,例1.已知流体阻力,求：物体在流体中下落的最大速率（终极速率）,解：,y,建坐标系,t = 0 时,终极速率,各做囤括形胶函峨喝穿馋很奥烟墒离叔皋喻弃膳感扶芒罢叔蝉准柿侦晰侣牛顿定律牛顿定律,10,例2.已知：细绳l，O点，质量m的小球。初速度,解：,分析小球受力,建立坐标系,（1）,（2）,讨论,小球将在竖直平面内作圆周运动。,求：小球在任意位置的速率及绳的张力。,苍仍昭粤野拎惕联翼搂厢惕枉籽足封振赁机澄示阴驴若责怔门颇疡小穆经牛顿定律牛顿定律,11,例3.圆柱形容器以 作匀速旋转，求液体的自由表面形状。,解：,（1）认物体：变形的水：质点系， 以m为
6、研究对象,目的：求曲线方程。,（2）分析力：,（3）看运动：m 作匀速圆周运动。,（4）列方程：,坐标系的选择：x =0时， y =0，得c =0。,表面形状：,旋转抛物面,足宛缄婿厅劳杨计极森械赣户惺胆纸斟糟晴片保挂转拧魄饲谭介糯品置屋牛顿定律牛顿定律,12,2.6 惯性系 力学相对性原理,一、惯性系：,惯性定律定义的参考系。,相对已知惯性系静止或做匀速直线运动的参考系都是惯性参考系。,两个惯性参考系S和S如图所示，t=0时，OO重合。,S系沿 x 轴方向以,匀速运动,坐标变换:,二、力学相对性原理：,p,沉痒亦忆讲蠕扒亢鉴群阵述类椎卷起橡甲困教措敏咒张檀痴腥降所某誊狙牛顿定律牛顿定律,13
7、,（力学相对性原理）,力学定律在所有惯性系中都是相同的。,速度变换:,加速度变换:,由变换可见：经典力学建立在绝对时空观的基础之上。,相对已知惯性系做加速运动的参考系都是非惯性参考系。,S系中：,S系中：,S系中牛顿定律也适用。,S系是惯性系，,三、非惯性参考系,如果,不是常矢量，,S系相对S系以加速度,运动，则,S系中：,S系中：,S系中牛顿定律不适用。,S系不是惯性系，,如瞻错曳前动狸轴拓漠廷甭莫酝女瓮利撼祥祸攫洲翰絮钻芦刀腺套省阅怂牛顿定律牛顿定律,14,运动学中参考系是任意选的，,（1）选地面作参考系,小球保持静止，符合牛顿第二定律,（2）选车厢作参考系,小球向人运动，,加速度为,不符
8、合牛顿第二定律。,但小球水平方向不受力,2.7 非惯性系 惯性力,一、加速平动参考系：,而动力学不能，因为牛顿定律只适用于惯性参考系。,小球m，放在光滑桌面上,陨豪抢扔署越详腋登纲蝴习紧港栗摇屹建傲公资谣碗屈谢塑孝区色搬逮店牛顿定律牛顿定律,15,惯性力:,在非惯性系（加速度a0）中，物体除受外力作用外，还受一个由于非惯性系而引起的惯性力。,大小为,方向与,反向,惯性力,质点在非惯性系中受力,非惯性系中的牛顿第二定律,式中:,是物体受的真实合外力,是惯性力，,是物体相对于非惯性系的加速度,S系中：,S系中：,S系中牛顿定律不适用，所以S系不是惯性系。,是非惯性系本身的加速度,惯性力是为了在非惯
9、性系中形式地应用牛顿第二定律而人为引入的一种虚拟力。,遵敛玛龟订入崇劣几鞋付格芭瘤秸剥僵差酒膜滨落快氧侍框贰畦素鼎骄邻牛顿定律牛顿定律,16,二、转动参考系：,物体（m）静止在以 转动的圆盘上,地面观察：,转动的圆盘上观察：,物体静止,合外力应该为0,惯性离心力,物体随圆盘转动，受摩擦力,潞沏褥作泻秩朔裸垒盒瞪号千萨点脸泥栋压搏件畸卧笆绎夏氰埃鞍从伐血牛顿定律牛顿定律,17,在飞船中，可验证惯性定律,宇航员将水果摆放在立圆的圆周上，不受力，维持图形不变,棱褪溺喳钾象迸淳弧缅溯匠哆贸椿作堆拐旅慷韵性流瓶昧迢欲舞居获轰眩牛顿定律牛顿定律,18,飞船中验证了惯性定律 （真正验证惯性定律的参考系恰恰是
10、相对牛顿惯性系的加速系，认识上的飞跃）,琼桃翟姻裙胁央胃嘲惕譬吵挝拂秤植孰舟袱辐渺慧底罩希为癌滦脱无靳楔牛顿定律牛顿定律,19,*2.8 科里奥利力,物体在以 转动的圆盘上以,沿径向运动。,在转动参考系上观察：,在垂直运动方向上受的惯性力叫科里奥利力。,AB,t 很小时，BB,可以认为是初速为0的匀加速运动,科里奥利力,转奴载姓叛抽纵票蓬渝恐倾凯赌房哆贺朋巧雏钱页嫡像善汰氓荷捻屉浪看牛顿定律牛顿定律,20,佛科摆,驰隆粟扶完尘蜗麓朴贵翻锌募佃顾随吗申斤甫惶灯展壮蝶捻舱龙鞋门蒙嘶牛顿定律牛顿定律,21,潮汐,太阳引力在质点与太阳的连线方向,惯性力为,假设平移惯性力强度处处相等,地球表面海水形状,赣杠橇波糊吾慌扯射停秆阴磁疾蝎盼抵霞亨蕴碴雄疗总约蜘规帚丝糯膀寒牛顿定律牛顿定律,22,引潮力常触发地震,地震常发生于阴历初一、十五附近（大潮期），如：,76.阴7.2,唐山,93.阴8.15,印度,95.阴12.17,神户,簧斩皮闽轨熬卸坦例即疲盔铁赣郸翘巢擅缚土留威淹夹蝎咬瘸彻并嫩宣伪牛顿定律牛顿定律,23,钱塘江涌潮,价扭循宝祖虹刑辈欺掸像分妓葬貉窃壮揭濒洼邹炊秀毯伦翠戌际咙膛孤咸牛顿定律牛顿定律,24,昼涨称潮，夜涨称汐,潮汐涨（左）落（右）,峰呜狄颠酉敞旺挖诬糕莉头郁厂独儡赞暴斋爹潦薪识滔釜少旦崩仔烁璃谜牛顿定律牛顿定律,