4-2牛顿第二运动定律.ppt

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1、4-2牛頓第二運動定律牛頓第二運動定律的實驗牛頓第二運動定律的實驗結果牛頓第二運動定律質量的定義質量與重量的比較力學問題解題策略加速坐標系與假力例題4-1例題4-2例題4-3例題4-4例題4-5牛頓第二運動定律的實驗改變砝碼的大小以調整施於乾冰圓盤之拉力，同時以閃光攝影法定出圓盤在不同時刻的位置，結果發現當拉力固定時，乾冰圓盤的加速度是一定值。牛頓第二運動定律的實驗結果(1)固定乾冰圓盤的質量，以不同拉力拉動圓盤，則物體加速度a和其所受拉力F成正比。牛頓第二運動定律的實驗結果(2)改變乾冰圓盤的質量，並調整砝碼

2、，使拉力保持定值，物體加速度a與其質量m成反比。牛頓第二運動定律物體加速度與外力成正比，與其質量m成反比，而加速度方向則與外力方向相同。這便是牛頓第二運動定律，寫成公式就是，其中k是比例常數。使質量為1公斤之物體產生1m／s2的加速度所需的力，稱為1牛頓。則上述比例常數k為1，故質量的定義慣性質量：比較物體慣性所測得的質量。質量就是物體慣性的大小。分別施相同拉力於兩物體，一個是作為標準質量m的物體，另一個是質量未知之待測物，其質量以m'表示。測量兩者加速度各為a與a'，由牛頓第二運動定律知，ma＝m'a'，得m

3、'＝ma/a'。重力質量：物體吸引其它物體的能力。在地表上，重力加速度g約為定值。可知質量m公斤的物體所受地球引力（即物體重量）的大小W（單位為牛頓）可表示成W＝mg物體的質量為m=W/g質量與重量的比較慣性質量mi重力質量mg重量w測量工具彈簧秤、計時器天平彈簧秤測量原理牛頓第二運動定律槓桿原理虎克定律測量限制無需在重力場需在重力場存在空間任何地點不隨地點而變任何地點不隨地點而變需在重力場隨重力場而變方向性純量(無方向)純量(無方向)向量(重力場方向)單位公斤(kg)公斤(kg)公斤重(kgw)彼此的關係mi

4、=mg；w=mgg，其中g=9.8m/s2力學問題解題策略確認受力物--應確認所探討的受力體是哪一個？畫力圖--找出此受力體受到的所有外力，確定其施力方向，畫出力圖。力的分解--選定適當的坐標系，將外力沿著坐標軸加以分解。列方程式--將各個方向的分力與加速度分量建立關係，如（4－4）式列方程式。解方程式--解方程式。加速坐標系與假力牛頓第二運動定律只適用於慣性坐標系。在加速坐標系中，若仍堅持要使用牛頓第二運動定律，則必須引進一個沒有力源的假力。假力的方向應與此坐標系本身的加速度方向相反，其大小則為物體質量與坐標

5、系加速度大小的乘積。