[工学]第一章 质点的运动.pptVIP

第 一 章 质点的运动 §1. 质点和参考系 二.参考系 为了描述一个物体的运动，必须选择另一物体作为参考，被选作参考的物体称为参考系。 作业 1-7， 1-9, 1-11，1-16 Laboratory Test of Newton’s Second Law for Small Accelerations 牛顿运动定律举例 隔离物体 分析力（作图） 选坐标 列方程 解方程 例3 水桶匀速旋转，证明水面的形状是旋转抛物面。 作业 1-20, 1-21, 1-24, 1-28 作业 1-27，1-33 物理学上主要成就是创立了经典力学的基本体系，促成了物理学史上第一次大综合； 对于光学，牛顿致力于光的颜色和光的本性的 研究，作出了重大贡献； 在数学方面，总结和发展了前人的工作，建立了二项式定理，创立了微积分； 在天文学方面，发现了万有引力定律，创制反射望远镜。 牛顿的主要贡献： 在自然界中，最古老的问题莫过于运动了。 ——伽利略 凡运动着的事物必然都有推动者在推着它运动。 亚里士多德《物理学》 伽利略领悟到，将人们引入歧途的，是摩擦力，或空气、水等 介质的阻力，这是人们在日常观察物体运动时难以完全避免的。 为了得到正确的线索，除了实验和观察外，还需要抽象的思维。 伽利略的斜面实验 和落体实验。 伽利略的发现以及他所用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。 伽利略（1564-1642） 一.牛顿第一定律 伽利略斜坡实验 任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态，直到受力的作用迫使它改变这种状态为止。 惯性和惯性定律。 力是物体获得加速度的原因。 牛顿运动定律的适用范围：惯性系 牛顿第一定律： 惯性定律是不能直接用实验严格地验证的，它是理想化抽象思维的产物。 二.牛顿第二定律 当物体质量不变时 原始形式： 质点所获得的加速度a的大小与它所受合力F的大小成正比，与质点自身的质量m成反比；加速度a的方向与合力F的方向相同。 牛顿第二定律只在惯性系中成立 ⑵ 自然坐标系中 ⑴ 直角坐标系中 质量：可量度物体惯性的大小。 质量作为惯性的量度而引入, 称为惯性质量。 质量是标量, 单位是kg (千克)。 微观物体的质量是用碳的同位素 原子量的1/12为单位来量度, 称为原子质量单位，用u表示 PRL 98, 150801 (2007) At very small accelerations a deviation from Newton’s second law could remain hidden in most laboratory scale experiments, but might appear in astrophysical and cosmological observations. The Pioneer anomaly The Hubble acceleration Milgrom’s modified Newtonian dynamics suggested that Newton’s second law would smoothly transition from F ∝ a to We have found no deviation from the proportionality in Newton’s second law down to accelerations of 5*10-14 m/s2, which is approximately 1000 times smaller than the previous 1986 test. 以此加速度从静止加速一天移动的距离是0.1866毫米 三.牛顿第三定律 ⑴ 成对性; ⑵ 同时性; ⑶ 同属性; ⑷ 异体性。 当物体A以力 作用于物体B时，物体B也必定同时以力 作用于物体A, 与 大小相等，方向相反，并处于同一条直线上。 第三定律是关于力的最一般性质的定律，而不是动力学本身的定律 物体间的相互作用力是真实力，它的度量是在惯性系中通过第二 定律来实现，第三定律只在惯性系中成立。 若物体之间通过接触才有相互作用力，这种力称为接触力。 第三定律对于接触力总是成立的 对于两个物体有一定距离时的相互作用力，第三定律有时成立，