b牛頓運動定律-7課件

In1687,《TheMathematicalPrinciplesofNaturalPhilosophy》IssacNewton(1642—1727)

1第二章牛頓運動定律NewtonsLawsofMotion本章：

牛頓運動定律

SI單位和量綱

基本的自然力

常見的幾種力2§2.1牛頓運動定律1.牛頓第一定律Everybodycontinuesinitsstateofrest,orinuniformmotioninastraightlineunlessitiscompelledtochangethatstatebyforcesimpresseduponit.32.牛頓第二定律Thechangeofmotionisproportionaltothemotiveforceimpressed,andismadeinthedirectionoftherightlineinwhichthatforceisimpressed.——質點的動量——合外力其中5當v

c（光速）時，m=const.牛頓第二定律定義了物體的“慣性質量”（物體慣性的度量）Notes63.牛頓第三定律Toeveryactionthereisalwaysopposedanequalreaction,or,themutualactionsoftwobodiesuponeachotheralwaysdirectedtocontraryparts.Notes①牛頓運動定律僅在慣性系中成立②在經典力學中，力與參考系無關7§2.2SI單位和量綱

SIUnitsandDimension1.SI單位力學基本量：長度(m)、質量(kg)、時間(s)SI(SystemInternational)——國際單位制1960年第11屆國際計量大會通過導出量：速度(m/s)、加速度(m/s2)、力(N)等⒉量綱將一個物理量用若干基本量的冪乘表出的式子，稱為該物理量的量綱81889年第一屆國際計量大會批準設立國際千克原器1901年第三屆國際計量大會規(guī)定：千克是質量而非重量單位，等于國際千克原器的質量千克原器：高39毫米、直徑39毫米的圓柱體鉑銥合金制成，在法國巴黎的國際計量局100多年來，原器被鎖在保險箱中，但其質量卻神秘地輕了50微克新標準正在討論中1967年，第13屆國際度量衡會議上決定以原子時定義的秒作為時間的國際標準單位——銫133原子基態(tài)的兩個超精細能階間躍遷對應輻射的9,192,631,770個週期的持續(xù)時間10§2.3常見的幾種力SomeForces1.重力:

F=mg2.彈性力:

F=kx3.摩擦力⑴滑動摩擦力大小:

f=kN⑵最大靜摩擦力大小:

fmax=sN4.流體阻力:⑵v較大時:

f=kv2⑴v

較小時:

f

=kv12Notes①萬有引力大小：(引力常量G=6.671011Nm2/kg2)②就萬有引力而言，質量分布具有球對稱性的物體，等效于全部質量集中于球心的質點1415如果仍按亞里士多德的論斷，勢必得出截然相反的兩個結論。一方面，新石頭的下降速度應小于第一塊大石頭的下降速度，因為加上了一塊以較慢速度下降的石頭，會使第一塊大石頭下降的速度減緩；另一方面，新石頭的下降速度又應大于第一塊大石頭的下降速度，因為把兩塊石頭捆在一起，它的重量大于第一塊大石頭。這兩個互相矛盾的結論不能同時成立，可見亞里士多德的論斷是不合邏輯的。伽利略進而假定，物體下降速度與它的重量無關。如果兩個物體受到的空氣阻力相同，或將空氣阻力略去不計，那么，兩個重量不同的物體將以同樣的速度下落，同時到達地面。

古希臘亞里士多德（公元前384—322年）：物體從高空落下的快慢同它的重量成正比，重者下落快，輕者下落慢。1800多年來，人們都把這個錯誤論斷當作真理而信守不移。直到16世紀，伽利略（公元1564—1642年）才發(fā)現(xiàn)了這一理論在邏輯上的矛盾。伽利略說，假如一塊大石頭以某種速度下降，那么，按照亞里士多德的論斷，一塊小些的石頭就會以相應慢些的速度下降。要是我們把這兩塊石頭捆在一起，那這塊重量等于兩塊石頭重量之和的新石頭，將以何種速度下降呢？亞里士多德16⒈牛頓運動定律(僅在慣性系中成立)慣性系⒉SI單位和量綱Chap.2SUMMARY慣性質量在經典力學中，力與參考系無關基本量導出量量綱式17⒋基本的自然力⒊常見的幾種力重力、彈性力、摩擦力、流體阻力萬有引力、電磁力、強力、弱力18Chap.2EXERCISES⒈質量為m的質點沿X軸正方向運動，已知質點速度v與位置坐標x的函數(shù)關系為v=kx2(k為常量)，求：質點受力F與位置坐標x的函數(shù)關系解：[思考]若初始時刻：①x=0,②x>0,③x<0,質點將如何運動？20⒉假如地球半徑減小1％，而質量不變，則地球表面上的重力加速度值將大約增大(A)1%(B)2%(C)3%(D)4%解：[思考]若地球半徑減小1％，而質量密度不變，結果如何？21[思考]軌道方程？(SI)

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