2.运动学2、动力学1.pptVIP

上节课主要内容 S S’ x x’ p O O’ 两个相对平动惯性参照系, 坐标轴平行 S′相对 S平动，速度为 1.7 相对运动 设t = 0 时, 两系重合 x’ y’ z’ o’ S’ x y z o S 伽利略变换式 经典力学的相对性原理 伽利略变换 惯性系间速度矢量的关系 t=t’ 根据速度的定义 伽利略速度变换形式 绝对速度 相对速度 牵连速度 分量形式为 位置坐标变换公式 伽利略速度变换公式 加速度变换公式 在两相互作匀速直线运动的惯性系中，牛顿运动定律具有相同的形式. 例题1 当船工测得船正向东以3(m/s)的速率相对河岸匀速前进时，船工感觉风从正南方而来，且测得风的速率也是3(m/s)。那船工认为气象站应广播的风向如何？ 设船为动坐标系S ‘ 河岸为静坐标系S (m/s) 根据伽利略速度变换形式 气象员广播为西南风 风速大小为 北 东 西 南 例题2：一人骑自行车向东而行，在速度 10 m/s 时，觉的有南风，速度增至 15 m/s 时，觉得有东南风。求风对地的速度。 北 东 西 南 解：以人为动参考系 以地为定参考系 研究风的运动 速度 10 m/s 时 北 东 西 南 速度 15 m/s 时 风相对地面速度不变 风对地的速度 东南风45o 例. 河宽为 d ,靠岸处水流速度为零，中流的速度最快为v0 。从岸边到中流，流速按正比增大。某人以不变的划速 u 垂直于水流方向离岸划出，求船划过中流之前相对于岸的运动轨迹。 船相对于水， 水相对于岸，船相对于岸 v v 车 , , 地 雨 地 例. 雨天一辆客车V在水平马路上以20m/s的速度向东开行，雨滴R在空中以10m/s的速度竖直下落。求雨滴相对车厢的速度的大小与方向。 vVE vRE vRV vEV 雨相对于地， 地相对于车，雨相对于车 牛顿相对性原理: 惯性系对于力学规律都是等价的. 伽利略相对性原理又可表述为：惯性系等权性 在一个惯性系内部所做的任何力学实验，都不能确定该惯性系相对于其他惯性系是否运动。 第2章 运动和力 重力：在地球表面的物体，受到地球的吸引而使物体受到的力。 重力与重力加速度的方向都是基本竖直向下。 地轴 赤道面 1.重力 2.2 常见的几种力 弹性力：两个相互接触并产生形变的物体企图恢复原 状而彼此互施作用力。 方 向: 始终与使物体发生形变的外力方向相反。 条 件：物体间接触，物体的形变。 三种表现形式： (1)两个物体通过一定面积相互挤压； 方向:垂直于接触面指向对方。 大小:取决于挤压程度。 2.弹力 (2)绳对物体的拉力； (3)弹簧的弹力； x 大小：取决于绳的收紧程度。 方向：沿绳子背离物体。 弹性限度内，弹性力满足胡克定律： 方向：指向要恢复弹簧原长的方向。 静摩擦力 最大静摩擦力 ：静摩擦因数 滑动摩擦力 ：滑动摩擦因数 摩擦力：两个相互接触的物体在沿接触面相对运动时，或者有相对运动趋势时，在它们的接触面间所产生的一对阻碍相对运动或相对运动趋势的力。 方向：与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。 条件：表面接触挤压；相对运动或相对运动趋势。 3.摩擦力 万有引力：存在于一切物体间的相互吸引力。 牛顿万有引力定律: 其中m1和m2为两个质点的质量，r为两个质点的距离，G0叫做万有引力常量。 引力质量与惯性质量在物理意义上不同，但是二者相等，因此不必区分。 4.万有引力 1.牛顿定律只适用于惯性系中的质点； 牛顿第二定律 质量不变 是作用在质点上外力的矢量和。 F 2. 是一个变力 3. 在一般情况下力 F F F ) ( = x = - kx 弹性力 F F ( ) = t 打击力 F F ) ( = v = - kv 阻尼力 §2.1 牛顿运动定律 直角坐标系中： 自然坐标系中： 牛顿定律的几点说明 3. 只是数值上等于合外力，它本身不是力。外力改变时，它也同时改变，它们同时存在，同时改变,同时消失。（力的瞬时性) 2.牛顿第二定律只适用于质点或可看作质点的物体 1. 牛顿定律只适用于惯性系 应用牛顿定律解题 自学书上内容 遇到微积分？ 选例1：一柔软绳长 l ，线密度 r，一端着地开始自由下落，下落的任意时刻，给地面的压力为多少？ 解：在竖直向上方向建坐标，地面为原点（如图）。 0 y l y 设压力为 N 将绳分成无数小段，视为质点 由于绳一端一开始就着地，故绳 始终处于松弛状态，各段绳均做 自由落体运动 0 y l y 以运动方向为正方向 例2：一木块在光滑水平桌面上沿一半径为R的圆环型皮带内表面运动。木块与皮带的摩擦系数为?，t=0时木块的运动初