理论力学_第28节_总复习资料课件.ppt

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1、理论力学总复习1补交作业(答疑),考试前可交到物理学院楼PHY203研究生(马鸿浩)或PHY201-5办公室理论力学考试安排在第19周星期一(1月5号):14:00-16:00;D1216(13级物理)D1217(13级应用物理01+其它同学)D1218(13级应用物理02)2填空题（40）综合题（60）平时成绩（40=30+10;作业+考勤）【考试时间120分钟】基本内容及题型(卷面总共100分)掌握:基本定理、定律;例题,习题3总复习目的【厘清经典力学思想框架，承上启下】4理论力学的任务：掌握处理一般物理问题的基本思想;培养解决一般物理问题所必须的抽象

2、思维能力总体回顾5物理学核心思想：理想化、模型化【适用范围理想化：宏观低速】【研究对象理想化：质点、刚体、质点组】经典力学模型是否可以得到正确解释能能否推广全范围适用？如何保证适用性？考虑极端条件定范围进一步优化需考虑因素不适用,则新模型？不能整体不能理想化但可部分理想化由多个理想部分形成的新模型？全新认识客观条件理想化考虑重要因素全新理论与实验相关的应用基础研究相对简单，也易上手创造可约化条件,完成理想实验;提问及解答;发现潜在生长点物理魅在何处？“管中窥豹”抓住最主要因素6任何问题，无论大小，万变不离其宗理论力学不涉力的本质;只是形式求解;更显基础本色

3、7质点、质点组、刚体概念是相对而不是绝对的取决于物体形状/大小与需要处理问题的相对关系质点刚体质点组<=>真实物体秉承传统物理思想：【由小定大;粒子性始终存在】只有相对正确的理论而无绝对正确的理论为什么有大小为什么考虑大小;如何去考虑大小8质点-质点组-刚体（运动学+动力学）惯性系-平动非惯性系-转动非惯性系静力学—动力学引入更基本/适用范围更广的思想及理念一种形式的打破常规，近代物理桥梁矢量力学分析力学两套等价力学体系~50%~50%平直时空;刚性时空9质点力学质点运动学研究质点运动几何性质质点动力学解释引起质点运动的原因不考虑尺寸效应引入力学所有基

4、本概念、基本理念基本理念:单一决定论初始条件+动力学机制=>决定一切符合人们看见问题解决问题思想10质点运动学（1）质点位置及其变化的描述方法：(定性)参照系、位矢=>速度=>加速度[位矢最重要]运动学方程、轨道方程（2）在选定的参考系中如何(量化)质点的运动：直角坐标系、平面极坐标系、自然坐标系(坐标系间相互转化关系)平直时空；注意，通常坐标变化隐含时间11质点动力学的基础牛顿三定律以及相对性原理质点动力学牛顿第一定律定义了惯性、惯性系并对力给出了定性定义牛顿第二定律给出力与加速度的定量关系运动学方程牛顿第三定律---质点间相互作用力相对于惯性系作匀速

5、直线运动的参照系，均是惯性系相对性原理绝对加速度矢量方程12力学中典型的标量功-过程量使能量发生改变能-状态量量度作功的能力【机械能=动能+势能】保守力所做的功才对应势能的改变【保守力（保守力判据）】速度变化位置变化13简化牛顿运动定律的三个基本定理及其守恒律动能定理微分形式动量定理角动量定理冲量定理求时间Oyxv0vgmaqv’题1.21.1图速度有关,动能定理+++++14合外力为零，动量守恒律合外力矩为零，角动量守恒律保守力，机械能守恒律矢量【有心力的性质】重点:如何从开普勒三定律出发推导万有引力公式?【经典力学能找到的最完美实验与理论结合事例

6、】猜想的重要性、宇宙速度和宇宙航行有心力平方反比15质点组力学把握质点组的整体运动规律---质心最基本性质:质点组诸内力的矢量和必等于零质点组所有推导的基础封闭体系动量守恒角动量守恒考虑尺寸效应16质点组动量定理:质点组的动量对时间的微商等于作用于质点组上诸外力矢量和质点组动能定理：质点组动能的微分等于作用于该质点组的诸外力及诸内力所做的元功之和。质点组对固定点动量矩定理：质点组对任一固定点的动量矩对时间的微商等于诸外力对同一点力矩的矢量和质点组机械能守恒：质点组所受内、外力均为保守力（或仅有保守力作功时）。(内力所作功通常不能抵消)柯尼西定理：质点组的动

7、能为全部质量集中在质心时的动能与各质点相对于质心的动能之和。17质心运动定律整体运动规律维里定理维里表明：在很长时间间隔内，质点组的动能对时间的平均值取负号等于作用在此质点组上的力的维里。单质点有心力统计规律18刚体力学刚体-理想化模型,可以看作是一种特殊的质点组。质点组中任何两个质点之间的距离不因力的作用而发生改变建立刚体运动的描述建立动力学方程如何研究刚体的运动规律考虑尺寸效应-整体引入转动概念19描述刚体在空间中位置需6个独立变量平动（三个）+转动（三个欧勒角）-运动的分解有限转动不是矢量，它不满足矢量加法对易律无限小的转动才是一个矢量:角位移（刚

8、体整体属性）欧勒角:刚体绕定点转动时,能够独立变化的角度确定过定点