质点动力学2.ppt

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1、1质点动力学(particledynamics)二.牛顿第二定律一.牛顿第一定律每个物体都将保持其静止或匀速直线运动的状态,除非有力加于其上迫使它改变这种状态.若m为常量三.牛顿第三定律2§2.4.惯性系与非惯性系牛顿运动定律只在惯性系中成立地面上的人：m静止；加速运动。车上的人：m以例1：升降机里的人：m静止。例2：地面上的人：m以自由下落；惯性系——牛顿定律成立的参考系非惯性系——牛顿定律不成立的参考系3在非惯性系中如何计算动力学问题？牛顿运动定律只在惯性系中成立，而不适用于非惯性系。但许多实际问题在非惯性系中研究起来却比较方便。引入惯性力

2、在非惯性系中形式上利用牛顿第二定律分析问题4一.平动非惯性系中的惯性力S＇相对S平动，加速度为o·r0r′Pro′xx′y′ySS′u。惯性系S非惯性系S＇设：S′：S：由得所以5非惯性系S＇中的力学规律:由得定义惯性力：则有：在非惯性系S＇中，牛顿第二定律形式上成立。6扩展力的概念：相互作用力惯性力惯性力不是物体间的相互作用，是参考系加速运动引起的附加力，本质上是物体惯性的体现。惯性力：非惯性系S＇中的力学规律:物体间的真实相互作用力物体的惯性在非惯性系中的表现虚拟力7非惯性系S＇中的力学规律:车：S＇系中例1：例2：惯性力：升降机：S＇系中8

3、Mm求：m下滑的过程中，m对M的正压力？例3：已知:M,m,m与M之间，M与地面之间无摩擦。解：参考系：M——非惯性系研究对象：mxMmyq方程：受力：9参考系：地面——惯性系研究对象：M受力：方程：xyMq10二.匀速转动非惯性系中的惯性力ωrS′Smf·O[例]圆盘以匀角速度转动,盘光滑,物体m相对盘静止,绳长rS系：地面m以匀角速度随盘一起运动S＇系:圆盘m静止,令则─惯性离心力S＇中绳拉力与惯性离心力平衡，m静止。11▲重力和纬度的关系：重力并非地球引力，而是引力和惯性离心力的合力。重力加速度g和地球纬度的式中：G─万有引力常量，M

4、e─地球质量，R─地球半径，ω─地球自转角速度。关系式为：F引rωF0mPRO由于地球自转，地面物体会受到惯性离心力的作用。12牛顿运动定律的适用范围：牛顿运动定律适用于宏观物体的低速运动。牛顿力学是一般技术科学的理论基础和解决实际工程问题的重要依据和工具。物体的高速运动遵循相对论力学的规律；微观粒子的运动遵循量子力学的规律。