《医用物理学》教学课件：第一章 力学[Mechanics]基本定律.pptx

《《医用物理学》教学课件：第一章 力学[Mechanics]基本定律.pptx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第一章力学[Mechanics]基本定律§1.2物理量及其表述§1.3运动描述§1.4牛顿运动定律§1.5刚体定轴转动本章习题P301-2,1-10,1-13,1-14,1-16补充练习一物体在介质中按规律作直线运动，c为一常量。设介质对物体的阻力正比于速度的平方。试求物体由运动到时，阻力所作的功。(已知阻力系数为k)万有引力定律决定了我们的存在与延续；牛顿定律控制着我们的一举一动；胡克定律支配着弹性材料的力学行为；纳维斯托克斯定律控制着流体的运动与行为；热力学定律控制着我们的能量转化过程；化学动力学规定了我们的物质转换规律；电动力学告诉我们电磁过程的规律。力是不可回避的生存因素精子

2、游动寻找卵子；胎儿生产中所受的强烈挤压；新生儿啼哭与婴儿肺扩张和气体充盈的关系；血液流动与生命活动的关系；肌肉骨骼系统与运动和活动的关系；坚硬的钢制人工关节植入人体后为什么会发生意外断裂?怎样才能够利用合适的力学规律帮助运动不便的残疾人恢复运动能力？生命过程中的力学规律研究物体的运动规律及其动力学因素；研究物体间的相互作用以及作用过程中物体运动量的交换和变化规律；寻求物体运动过程中或相互作用过程中的守恒量及相应的守恒条件.力学的内容§1-2物理量及其表述一、物理量（physicalquantity)定量地描写物理现象的量。1.标量（scalar）：只有大小没有方向的物理量；2.矢量（

3、vector）：既有大小又有方向且只有一个方向的物理量；3.张量（tensor）：既有大小又有方向，并且不止一个方向的物理量，方向的个数称为张量的阶。矢量的运算加法减法二、矢量及其运算§1-2物理量及其表述矢量的表示平行四边形法则三角形法则§1-2物理量及其表述矢量的乘积标积（点积）矢积（叉积）二、矢量及其运算右手螺旋法则§1-2物理量及其表述矢量的乘积标积（点积）矢积（叉积）二、矢量及其运算质点、刚体是经过科学抽象而形成的理想化的物理模型。目的是为了突出研究对象的主要性质，暂不考虑一些次要的因素。质点（masspoint）:只有质量而没有大小和形状的点§1-2物理量及其表述刚体

4、（rigidbody）：在外力作用下，形状和大小都不发生变化的物体.（任意两质点间距离保持不变的特殊质点组）物理模型参考系（ReferenceSystem）:为描述物体运动而选定的参考物体。坐标系（CoordinateSystem）:为了定量地描写物体运动而在参考系上所定义的标度系统。直角坐标系【x,y,z】柱坐标系【r,θ,z】球坐标系【r,θ,φ】§1-2物理量及其表述第一章力学[Mechanics]基本定律§1.2物理量及其表述§1.3运动描述§1.4牛顿运动定律§1.5刚体定轴转动特殊的质点组质点一.位置矢量(positionvector)§1-3运动描述从原点O到P点的有向

5、线段为位置矢量。(x,y,z)其中x,y,z分别表示在三个坐标轴上的分量,分别表示沿三个坐标轴正向的单位矢量.OyxzP一.位置矢量(positionvector)§1-3运动描述从原点O到P点的有向线段为位置矢量。(x,y,z)OyxzP质点运动过程中,其位置随时间的改变可以表示为二.位移(displacement)§1-3运动描述AB经过时间间隔后，质点位置矢量发生变化。由始点A指向终点B的有向线段AB称为点A到B的位移矢量。位移矢量也简称位移.二.位移(displacement)§1-3运动描述AB推广：在三维空间中，位移的大小位移的物理意义A)反映物体在空间位置的变化，与路径

6、无关，只决定于质点的始末位置。B)反映了运动的矢量性和叠加性.二.位移(displacement)§1-3运动描述二.位移(displacement)§1-3运动描述位移、路程、讨论1.AB两点间的路程是不唯一的，位移是唯一的。3.一般情况，位移大小不等于路程。4.什么情况？不改变方向的直线运动；或当时。2.位移是矢量，路程是标量。5.三.速度(velocity)§1-3运动描述平均速率(meanspeed):质点在t时间内所走过的路程s与t的比值。平均速度(meanvelocity)：质点在t时间内所发生的位移与时间的比值。三.速度(velocity)§1-3运动描述瞬时速

7、度(instantaneousvelocity)在三维空间中，速度的大小（速率）：速度的方向？三.速度(velocity)§1-3运动描述当时，，所以质点在某一点的速度方向就是沿该点曲线的切线方向。一运动质点在某时刻的位置矢量为，其速度大小为（A）（B）（C）（D）§1-3运动描述问题(x,y)§1-3运动描述四.加速度(acceleration)反映速度变化快慢的物理量yOzxP1P2设质点在t和t+t时刻的速度分别为速度改变量为则质点的平均加速度为§