东南大学物理课件第2章.pptVIP

由初始条件，解得: 由上式积分代初始条件得： 轨迹方程为： k=0 解 取坐标如图 浮力 令 例5 一质量 ，半径 的球体在水中静止释放沉入水底．已知阻力 , 为粘滞系数，求 ． 浮力 惯性系 牛顿运动定律只在惯性系中成立！ 相对于惯性系作匀速直线运动的参考系也是惯性系。 若在某参考系中，当物体不受外力作用时，保持静止或匀速直线运动，该参考系称为惯性系。 运动学的参考系可以任选； 动力学的参考系不能任选，只能选惯性系。 加速平动非惯性系，转动非惯性系 在太阳系上看来，地球既有自转还有公转，是非惯性系。但由于自转和公转角速度都很小，如果对运动精度要求 不高，运动范围不大，时间不长，地球可视为惯性系。 对惯性系( 地面 ) *２—5 非惯性系 惯性力 变换 对非惯性系( 电梯 ) 真实力 对非惯性系( Ａ ) 惯性力 方向与 相反 18. 加速平动非惯性系 式中： 为由于相互作用物体所受的力 为物体在非惯性系中的加速度 为惯性力且 为非惯性系相对惯性系的加速度 惯性力的特点： 1、惯性力是参考系加速运动引起的附加力，与非惯性系的加速度方向相反 2、惯性力是虚拟力，无施力物体和反作用力 3、惯性力可以测量和感受（超重与失重） 有时在非惯性系中讨论问题会更方便！ 例1：杂技演员站在沿倾角为α的光滑斜面下滑的小车上，他以速率v0垂直斜面上抛一个红球，经t0时间后，又以同一速度上抛一个绿球，忽略摩擦，不计空气阻力，问两球何时相遇？ v0 α x y mg α F* 解：以车为参考系, 对地的加速度为a0=gsinα方向沿斜面向下 受力分析：把小球视为质点, 受力情况如图所示 相对车，小球沿y方向做初速度为 v0， 加速度为 的竖直上抛运动 应满足： 红球： 令y1=y2，可求得相遇时间 列方程： 取红球抛出时为计时起点，根据匀变速直线运动的公式 绿球： 设 S＇系相对惯性系 S 匀速转动。 物体 m 在 S＇中静止 S＇： S： 则 ─ 惯性离心力 匀速转动非惯性系 ω S r S′ m FS ● o 中：绳的拉力与惯性离心力平衡， m 静止。 物体m受到指向原心的拉力作用 T “动静法” 注 a. 惯性力Fi 虚拟力 无反作用力 b. 引入惯性力后，可在非惯性系中求解动力学问题 体现非惯性系对惯性系加速度效应 c. 匀速转动参考系：惯性离心力 19. ▲ 物体重量和纬度的关系： 重量并非地球引力，而是引力和惯性离心力的合力。 物体重量 W 和地球纬度? 的 式中： G ─ 万有引力常量 ， Me ─ 地球质量 ， R ─ 地球半径 ， ω ─ 地球自转角速度 。 关系式为（自己推导）： Fg r ω F0 m W R O ? 由于地球自转，地面物体会受到惯性离心力的作用。 [例] 如图所示的三棱柱以加速度 沿水平面向左运动。它的斜面是光滑的。若质量为m 的物体恰能静止于斜面上，求物体对三棱柱的压力 m m x y o 分析： 对非惯性系( 三棱柱 ) 引入惯性力 ： 静力学方法求解 m 20. * * * * Kinematics：研究如何描述物体的运动 基本问题：已知 中某一个求另外两个 解决两类问题：根据概念的定义进行微积分运算 Dynamics：研究外界作用与物体运动的关系 基本问题：已知运动求力，或已知力求运动 理论：牛顿定律，动量定理及其守恒定律，能量定理及其守恒定律，角动量定理及其守恒定律 　　任何物体都要保持其静止或匀速直线运动状态，直到外力迫使它改变运动状态为止. 一　牛顿第一定律 惯性和力的概念 时， 恒矢量 如物体在一参考系中不受其它物体作用，而保持静止或匀速直线运动，这个参考系就称为惯性参考系． 凡相对于惯性系作匀速直线运动的一切参考系都是惯性系． 地球 — 良好近似的惯性系 第二章 牛顿运动定律 ２—１ 牛顿定律 二　牛顿第二定律 动量为 的物体，在合外力　 的作用下，其动量随时间的变化率应当等于作用于物体的合外力． 当 时， 为常量， 合外力 即 注： 为A处曲线的曲率半径． 自然坐标系中 A 瞬时关系 (力是使物体运动状态改变的原因) (2) 牛顿定律只适用于质点 注意 (3) 力的叠加原理(力的独立作用原理) 两