《理论力学质点力学》PPT课件

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1、Introduction绪论一、理论力学的研究对象理论力学：是研究物体机械运动一般规律以及物体间的机械相互作用的一门学科。Introduction绪论1Introduction绪论机械运动：是物体或其各部分在空间的相对位置随时间的变化。机械相互作用：是指能够改变物体机械运动状态或物体形状的各种作用描述机械运动的基本量：质量、时间、位移、力等2Introduction绪论静力学：运动学：动力学：.研究物体在力系作用下的平衡规律，同时也研究力的一般性质和力系的简化方法等。研究物体运动的几何性质，而不研究引起物体运动的原因。研究受力物体的运动变化与作用力之间的关系。二、理论力学的研究内容3

2、1、抽象化方法如质点、刚体等概念2、演绎方法（从公理出发，借助数学工具推理出经典力学的全部推论）如牛顿定律动量定理动量矩定理Introduction绪论三、理论力学的研究方法4早在(公元前287~212)古希腊阿基米德著的《论比重》就奠定了静力学基础。意大利的达芬奇(1452~1519)研究滑动摩擦、平衡、力矩。波兰的哥白尼(1473~1543)创立宇宙“日心说”。德国的开普勒(1571~1630)提出行星运动三定律。Introduction绪论四、理论力学的发展史5意大利的伽利略(1564~1642)自由落体规律、惯性定律及加速度的概念。英国伟大科学家牛顿(1643~1727)

3、在1687年版的《自然哲学的数学原理》一书总其大成，提出动力学的三个基本定律，万有引力定律，天体力学等。是力学奠基人。Introduction绪论6Bernoulli(Swiss,1667~1748)foundtheprincipleofvirtualdisplacements.瑞士的伯努利(1667~1748)虚位移原理。Euler(Swiss,1707~1783)publishedthebookMechanicswhichuseddifferentialequationstostudymechanics.瑞士的欧拉(1707~1783)著作《分析力学》用微分方程研究。.Intro

4、duction绪论7Introduction绪论D’Alembert(French,1717~1785)evolvedd’Alembert’sprinciple法国达朗伯(1717~1785)名著《动力学专论》达朗伯原理。Lagrange(French,1736~1813)broughtforwardthelagrangeequationsofthesecondkind.法国拉格朗日(1736~1813)提出第二类拉格朗日方程。8五、理论力学的适用范围1.物体运动的速度远少于光速2.宏观物体（天体---原子）作用量=能量x时间>>h=6.602X10^(-34)（JS）9参考书

5、郭士堃：《理论力学》上、下册H.戈德斯坦（美）：经典力学费恩曼（Feynman)：《物理学讲义.第一卷）汪家訸：分析力学理论力学习题集10第1章　质点力学11§1.1运动的描述方法§1.2速度、加速度的分量表示式§1.4质点运动定律§1.5质点运动微分方程§1.7功与能§1.9有心力本章主要学习内容12具有一定质量的几何点。可以在空间自由移动的质点。确定它在空间的位置需要三个独立变量。第1章　质点力学§1.1运动的描述方法一、参照系与坐标系质点自由质点参照系坐标系为描述物体的运动而选取的参考物体。用以标定物体的空间位置而设置的坐标系统。计算系统=坐标系+时间13二、运动方程与轨道第1

6、章　质点力学§1.1运动的描述方法运动方程：物体的运动位置随时间的变化关系具体一般选择直角坐标系、极坐标系和自然坐标系来描述具体问题直角坐标系14第1章　质点力学§1.1运动的描述方法从运动方程中消去时间t，就得到轨迹方程f(x,y,z)=0。自然坐标系极坐标系15设质点作曲线运动t时刻位于A点，位矢，t+t时刻位于B点，位矢　　。三、位移、速度和加速度第1章　质点力学§1.1运动的描述方法(Displacement,velocityandacceleration)位移(displacement)：16第1章　质点力学§1.1运动的描述方法速度是位矢随时间的变化率。速度的大小：17

7、加速度是指速度随时间变化率。第1章　质点力学§1.1运动的描述方法加速度的大小和方向？？极限定义法18由　　　　　　求导可得：速度表示：速率的表示：第1章　质点力学§1.2速度、加速度的分量表示式一、直角坐标系19加速度表示：加速率表示：第1章　质点力学§1.2速度、加速度的分量表示式加速度分量为：20第1章　质点力学§1.1运动的描述方法21第1章　质点力学§1.1运动的描述方法22第1章　质点力学§1.2速度、加速度的分量表示式二、极坐标系（指向极角的