02第二章牛顿运动定律

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1、第二章第二章牛顿运动定律牛顿运动定律(Kinetics)(Kinetics)本章重点牛顿三定律力学中常见的几种力牛顿定律的应用范围牛顿运动定律要解决什么问题？中国药科大学物理教研室（Phys.Dept.C.P.U.）§2.1牛顿运动三定律牛顿简介(IntroductiontoNewton)牛顿(IsaacNewton，1642-1727)，英国物理学家、天文学家和数学家，生于林肯郡。在天文学方面，1672年牛顿创制了反射望远镜；他还解释了潮汐的现象，指出潮汐的大小不但同朔望月有关，而且与太阳的引力也有关系；另外，牛顿从理论上推测出

2、地球不是球体，而是两极稍扁、赤道略鼓的椭球体，牛顿(1643－1727)并由此说明了岁差现象等。中国药科大学物理教研室（Phys.Dept.C.P.U.）牛顿简介(IntroductiontoNewton)在物理学上，牛顿基于伽利略、开普勒等人的工作，建立了三条运动基本定律和万有引力定律，并建立了经典力学的理论体系。在数学上，牛顿创立了“牛顿二项式定理”，并和莱布尼兹几乎同时创立了微积分学。在光学方面，牛顿发现白色日光由不同颜色的光构成，并制成“牛顿色盘”；关于光的本性，牛顿创立了光的“微粒说”。中国药科大学物理教研室（Phys.Dep

3、t.C.P.U.）牛顿简介(IntroductiontoNewton)在牛顿的著作《自然哲学的数学原理》中，他用数学解释了哥白尼的日心说和天体运动的现象。牛顿对人类的贡献是巨大的，正如恩格斯所说：“牛顿由于发明了万有引力定律而创立了科学的天文学；由于进行了光的分解，而创立了科学的光学；由于创立了二项式定理和无限理论而创立了科学的数学；由于认识了力的本质，而创立了科学的力学”。为纪念牛顿的贡献，国际天文学联合会决定把662号小行星命名为牛顿小行星。中国药科大学物理教研室（Phys.Dept.C.P.U.）牛顿简介(Introduction

4、toNewton)自然界和自然规律隐藏在黑暗中。上帝说：“让牛顿出生吧！”，于是一切变得光明。——诗人的颂扬我不知道在别人看来，我是什么样的人；但在我自己看来，我不过就象是一个在海滨玩耍的小孩，为不时发现比寻常更为光滑的一块卵石或比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜，而对于展现在我面前的浩瀚的真理的海洋，却全然没有发现。——牛顿中国药科大学物理教研室（Phys.Dept.C.P.U.）牛顿第一定律(Newtonfirstlaw)任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态,直到施加的外力迫使它改变这种状态为止。惯性惯性(Inertia)：：物体

5、保持其运动状态不变的性质力力(Force)：物体间相互作用，运动状态变化的原因参考系(ReferenceSystem)、时间(Time)、空间(Space)等概念中国药科大学物理教研室（Phys.Dept.C.P.U.）牛顿第二定律(Newtonsecondlaw)动量(momentum)pmvdpdv牛顿方程牛顿方程::Fmdtdt（1）质点惯性系（2）瞬时性矢量性（3）m不变时:Fma（4）FFii中国药科大学物理教研室（Phys.Dept.C.P.U.）牛顿第二定律(Newtonsecondlaw)d

6、vFxmaxFmamdtFymay2vFmamnnFmazz中国药科大学物理教研室（Phys.Dept.C.P.U.）牛顿第三定律(Newtonthirdlaw)FFFF12211221（1）作用力和反作用力同时存在。（2）分别作用于两个物体上，不能抵消。（3）属于同一种性质的力。中国药科大学物理教研室（Phys.Dept.C.P.U.）§2.2力学中常见的几种力重力万有引力弹性力摩擦力(静摩擦力、滑动摩擦力)电磁力中国药科大学物理教研室（Phys.Dept.C.P.U.）四种基本的相互作用电磁相互

7、作用：电磁相互作用：除万有引力外，几乎所有宏观力都是源于电磁力。长程力。电磁力引力相互作用引力相互作用：：强度仅为电磁力的10-37,长程力。强相互作用强相互作用：：原子核内的短程力，其强度是电磁力的百倍。力程：约为10-15m弱相互作用：弱相互作用：存在于基本粒子之间，强度只是强力的10-13。力程：约为10-18m中国药科大学物理教研室（Phys.Dept.C.P.U.）相互作用的“大统一”1967-1968年温伯格（S.Weinberg）、萨拉姆(A.Salam)和格拉肖(S.L.Glashow)提出一个理论，把弱相互作用与电磁相

8、互作用统一为电弱相互作用。后来这个电弱相互作用和理论为实验所证实。这个发现把原先的四种基本相互作用统一为三个。为此,他们三人于1979年共获诺贝尔物理学奖。鲁比亚(C.Rubbia)和范德米尔(Vander