力牛顿运动定律

力牛顿运动定律第一页，共十八页，2022年，8月28日第二章

牛顿运动定律2.1牛顿运动定律2.2常见力2.3基本自然力2.4应用牛顿定律解题2.5非惯性系与惯性力第二页，共十八页，2022年，8月28日2.1牛顿运动定律一.牛顿第一定律（惯性定律）和惯性系任何物体如果没有力作用在它上面，都将保持静止的或作匀速直线运动的状态。1.定义了惯性参考系

静止或运动相对谁?宇宙只有一个物体如何?2.定义了物体的惯性和说明了力的作用

保持运动状态和改变运动状态惯性系惯性力地面参考系，自转an

地心参考系，公转an太阳参考系，绕银河系ana~3.4cm/s2a~1.810-8cm/s2a~0.6cm/s2第三页，共十八页，2022年，8月28日二.牛顿第二定律力的叠加原理，m为惯性质量三.牛顿第三定律(作用力与反作用力)作用力与反作用力大小相等、方向相反，作用在不同物体上.*第二、第三定律只在惯性系成立

普遍性（高低速）低速实际应用中的分量式:第四页，共十八页，2022年，8月28日四、SI单位和量纲StandardInstitution

(标准制）一）、量纲：L(ength)

表示长度M(ass)表示质量

T(ime)表示时间例：速度v:LT-1力F：MLT-2二）、量纲的意义：如果F=mv2,则左边的量纲MLT-2，右边的量纲ML2T-2,由于两者不符合，这结果错误。第五页，共十八页，2022年，8月28日§2.2技术中常见的几种力（自学）1、重力（gravity)2、弹性力（与形变成正比）恢复力2）、张力各点张力相等1）、正压力、拉力3）、弹簧力NN与支持面垂直第六页，共十八页，2022年，8月28日3、摩擦力静摩擦力（与相对滑动趋势有关）最大静摩擦力滑动摩擦力（电磁力）4、流体力5、表面张力相对速率低的时候，与速率成正比。相对速率高时，与速率平方成正比。第七页，共十八页，2022年，8月28日§2.3基本的自然力（自学）常见的力是基本自然力的不同表现一、万有引力引力质量g=GM/R2二、电磁力静电场力磁力和电力有同一本源，以光子为传媒三、强力：0.4×10-15<r<10-15m引力起主导作用

四、弱力：

<10-17m

起作用，以中间玻色子为传媒（惯性质量？）忽略地球的自转的影响，第八页，共十八页，2022年，8月28日§2.4应用牛顿定律求解力学问题1.简化实物图为示意图；2.将各个物体隔离；3.选择其中一个物体；4.画出该物体的受力图；5.选择适当的坐标系；6.写出该物体的动力学方程；7.重复第4到第7步；8.求解动力学方程组并确定解的合理性第九页，共十八页，2022年，8月28日CBAq图1例1.求图1中的加速度a。其中系统光滑，绳不可伸长，mc>mB+mA。解：图2AT2xNAmAgyBT1T2mBgCNCT1xy

mcg第十页，共十八页，2022年，8月28日a例2.求系统的加速度a忽略滑轮和绳子的质量,绳子不能伸长。T2m2gT1=T2=Ta1=a2=aT1m1g对m1：对m2：解：第十一页，共十八页，2022年，8月28日例3.求速率v和线的张力T。l统一变量Tmgmdsdsds=ldq课堂练习：习题2.13第十二页，共十八页，2022年，8月28日非惯性系包括：平动加速系、转动系§2.6非惯性系、惯性力一、平动加速系中的惯性力惯性系，牛顿定律成立。水平方向小球不受力若用牛顿定律思考，则必认为小球受力为小车是非惯性系牛顿定律不成立！小球加速a0mma0a0S系小球静止–a0mS系第十三页，共十八页，2022年，8月28日F—真实力，a—

质点的加速度。在S系（非惯性系）中设质点的加速度为a—惯性力代入中得，即S系中形式上的牛顿第二定律：设S

系相对惯性系S以加速度a0平动。在S系中牛顿第二定律成立第十四页，共十八页，2022年，8月28日*惯性力可以有真实的效果。2、牛顿力学认为惯性力是“假想力”，不是物体间的相互作用，没有反作用力。1、惯性力与质点的位置无关，各处均匀。

质点所受惯性力的大小，等于质点的质量和此非惯性系整体相对惯性系的加速度的乘积，方向与此加速度的方向相反3、是物体的惯性在非惯性系中的表现。第十五页，共十八页，2022年，8月28日二战中的小故事：美Tinosa号潜艇携带16枚鱼雷，在太平洋离敌舰4000码斜向攻击，发射4枚，使敌舰停航。敌舰体近距离、垂直攻击滑块受摩擦力大雷管不能被触发！但离敌舰875码垂直攻击发射11枚，均未爆炸。问题出在惯性力上!撞针滑块雷管导板鱼雷S´第十六页，共十八页，2022年，8月28日例1：一匀加速运动的车厢内，观察单摆，平衡位置和振动周期如何变化？（加速度a0

，摆长

l，质量m）a0SS'解：在S'系平衡位置周期mg