《质点动力学(简》PPT课件

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1、牛顿运动定律第二章在Galileo辞世当年，遗腹子I.N.出生于英格兰农耕家庭，少时并不起眼，爱动手。18岁进剑桥大学，1668年获硕士学位，次年任教授。1672年为皇家学会会员，1703年成终身会长。1699年任造币局长，两年后辞剑桥大学工作，1705年被封爵士。在力学领域贡献最大，其代表作《自然哲学的数学原理》(1687)是力学的经典著作；对数学(微积分,无穷级数,二项式定理)、光学(色谱,几何光学,干涉与衍射现象,粒子说)、热学(冷却定律)、声学、天文学等都有贡献。他的科研方法论在物理学乃至整个自然科学领域对后世影响深远；其哲学思想也导致了机械观盛行。勤奋；理论

2、与实验兼修。与Leibnitz关于微积分首创权之争是其为人瑕疵。牛顿IssacNewton（1643.1.4－1727.3.20）英国物理学家,经典力学奠基人、集大成者.FriedrichEngels：“牛顿由于发现了万有引力定律而创立了天文学，由于进行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，由于认识了力学的本性而创立了科学的力学。”Newton：“如果说我比别人看得更远些，那是因为我站在了巨人的肩上。”牛顿力学不只是牛顿一人的贡献，还包括这些“巨人”：GalileoGalilei(1564~1642)：力学、天文学、哲学;Joh

3、annesKepler(1571~1630)：天文学;RenéDescartes(1596~1650)：哲学、数学、物理学;LeonardodaVinci(1452~1519)：美术、物理学、数　　学、天文、建筑、生物、生理、地质、气象；ChristiaanHuygens(1629~1695)：力学、光学；GottfriedW.Leibnitz(1646~1716):数学,力学,哲学...发展：LeonhardEuler(1707~1783),J.R.d‘Alembert(1717~1783),J.-L.Lagrange(1735~1813),SirW.R.Hamil

4、ton(1805~1865),……质点动力学概要一、牛顿三定律的基本内涵及其适用条件；惯性系、量纲概念。（第二章）二、力的时间积累效应：动量定理、动量守恒律；冲量；碰撞问题。（第三章）三、力的空间积累效应：动能定理、功能原理、机械能守恒定律；功、保守力、势能。（第四章）牛顿定律运动学：物体运动状态的描述——怎么运动动力学：物体运动状态改变的原因、条件、规律性牛顿运动定律指出了物体运动状态变化的原因——力的作用，并给出了定量关系和规律。牛顿运动定律是在多人的实验基础上总结出来的；针对质点的运动提出，也可应用于质点系和刚体。牛顿运动定律只适用于惯性参考系（在非惯性系下，还

5、需引入惯性力——等效于一种引力）。牛顿运动定律只适用于低速（远小于光速）运动的宏观（非量子）体系；不过它的某些基本思想在Euler、Lagrange和Hamilton的一般推广形式下，可借鉴应用于微观量子系统。§2.1[注]：(1)表明任何物体都有保持其运动状态不变的性质——惯性(inertia)；故又称“惯性定律”。［惯性的表征：质量。(质量的来源仍在研究)］任何物体都要保持其静止或匀速直线运动状态，直到其他物体对它作用的力迫使它改变这种运动状态为止。1、牛顿第一定律(Newton’sFirstLaw)(2)指出了力是改变物体运动状态的原因。［力的起源：物体间的相互作

6、用］(3)定义了惯性系(inertialreferenceframe)。［注：如果在某参考系中，一个不受力作用(或所受合外力为0)的物体能保持其静止或匀速直线运动状态,则该参考系为惯性参考系］[在经典力学中，人们认为物体质量始终保持不变。]表述一：物体受到外力作用时，所获得的加速度的大小与合外力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。表述二：动量为的物体，在合外力的作用下，其动量随时间的变化率应等于作用于物体的合外力。2、牛顿第二定律(Newton’sSecondLaw)[注]其实此表述是后提出的，但更具有一般性。(牛顿运动方程)(1)牛顿第二定律建

7、立起了物体受力与物体运动之间的定量关系；(2)确立了物体惯性的量度方法——质量；[物体质量越大,惯性越大,越不易改变运动状态]定义了惯性质量(inertialmass):牛顿第二定律中对比于引力质量(gravitationalmass):万有引力定律中［实验上：二者相等，故常不区分；Einstein广义相对论引力理论中，则把这当成了基本原理。］注：(5)是瞬时性关系；一般，力因时空而变。(3)其中　是物体所受的合外力；(4)是矢量关系；(6)牛顿第二定律只适用于惯性参考系。(2)作用在不同的物体上；[作用力和反作用力不是一对平衡力!]