华中科技大学《大学物理上》课件-第2章.pptxVIP

大学物理（上）任课教师：吕新友物理学院量子光学研究团队

第二章质点动力学10学时本章不需要做的题目-5个2-T2、2-T6、2-T7、2-T8、2-T13

3第二章质点动力学10学时§1、牛顿三定律（简单回顾）牛顿第二定律的形式强调几点：1）该方程是一个矢量方程，且为瞬时关系2）该定律仅对惯性参考系成立。当某参考系为惯性参考系对非惯性系中测到

4（3）形式仅适用于单个质点（4）牛顿定律只适用于宏观低速情况相对论力学微观粒子量子力学高速、微观相对论量子力学地球及相对地球做匀速直线运动的参考系都可认为是惯性系连续质量分布有质量流动

5（5）在不同的坐标中应（可）写成分量式求解微分方程

6例：上抛。阻力与速度大小成正比。比例系数k。初速度vo，求任意时刻的速度和高度。首先以抛出点为原点，向上为坐标正方向设任意t时刻质点坐标为y，受力mgkv由牛顿第二定律有又由

考虑r—r+Δr之间的一小段7例：连续的质量分布问题均匀绳，质量长。一端栓在转轴上，以匀角速旋转。问离轴为远处绳子中的张力？（略去重力）质量由牛顿第二定律（将这一小段视为质点）——绳中张力随r而变化

8以Δr除上式并取Δr→0时的极限给一个附加条件求T(0):由于绳末端为自由端，这里张力必须为零。有---

m9例.切法向坐标质量为m的小珠系在线的一端，线的另一端用钉子钉在天花板上，先拉动珠子使线保持水平静止然后松手珠子下落。当线摆下θ角时珠子的速率和线中的张力牛顿第二定律的切向分量式牛顿第二定律的法向分量式珠子落到垂直瞬间的速率及线中的张力？

10§2、经典力学相对性原理若S是惯性系，则相对于S作匀速直线运动的参考系S’也是惯性系?速度和加速度的关系为牛顿力学还认为所以S’也是惯性系质点的运动都遵守牛顿定律

11结论：力学定律在所有惯性系中有相同的形式，即一切惯性系对于力学规律都是等价的经典力学相对性原理

12§3、非惯性系与惯性力地面观察者看（惯性系）真实力加速度地面观察者认为力与加速度之间满足牛顿第二定律正确的车上观察者看（非惯性系）真实力加速度显然而加速度却为0！车上人只好在球上加上一个假想力使也对了形式上仍借用牛顿第二定律？——本节内容惯性力1.两参考系之间作平动的情形

13推广：S’对S以加速度运动，已知S为惯性系。则在S’中引入一个假想力，则在S’中的观察者仍可形式上借用牛顿第二定律S’中m受到的表观力?非惯性系+惯性力=“惯性系”形式上可以借用牛顿第二定律0av惯性系表观力对非惯性系的加速度

14例：升降机对地面以加速度上升。求两个物体的加速度（对地）各如何？滑轮为轻质。以升降机为参考系受力如图形式上借用牛顿第二定律：以向上为正方向对地对地又由相对加速度合成公式

152.两参考系之间作(匀角速ω)转动的情形由于参考系的旋转和质点对旋转参考系又有相对运动而产生的.

16牵连加速度转动系+惯性力“惯性系”形式上可以借用牛顿第二定律表观力对转动系转动系中的惯性力

173.几个由于地球自转产生的惯性力问题100m高度处落到地面约向东偏2.2cm落体偏东1°实际重力的方向2°落体偏东

18一战期间，德国为轰炸法国首都巴黎曾专门制造了一座超远程的“巴黎大炮”。炮筒有34米长、1米粗，炮身重750吨，炮弹初速度达1.7公里/秒。但是，当德军从110公里外用巨型火炮轰击巴黎时，炮弹偏离了目标1.6公里多。

19北半球河床的右岸受到更厉害的冲刷顺河水的流向南半球河床的左岸受到更厉害的冲刷3°河岸的冲刷

204°信风和旋风在地面大气层上方的信风方向如何自己判断.赤道附近的信风

科里奥利力的例子3.北半球的强热带风暴北半球的强热带风暴是在热带低气压中心附近形成的，当外面的高气压空气向低气压中心涌入时，由于科氏力的作用，气流方向将偏向气流速度的右方，从高空看是沿逆时针方向旋转的涡旋。在南半球则是顺时针方向。低气压区

科里奥利力的例子3.北半球的强热带风暴北半球的强热带风暴是在热带低气压中心附近形成的，当外面的高气压空气向低气压中心涌入时，由于科氏力的作用，气流方向将偏向气流速度的右方，从高空看是沿逆时针方向旋转的涡旋。在南半球则是顺时针方向。低气压区由于相同的原因，在北半球，水池放水时形成的涡旋，也是沿逆时针方向旋转的。若在南半球，则为顺时针方向。

23傅科摆?(是依据法国物理学家萊昂·傅科命名的，是证明地球自转的一种简单设备。虽然长久以来都知道地球在自转，在1851年傅科摆是第一次以非常简单的实验证明地球在自转。在巴黎