牛頓運(yùn)動(dòng)定律-普物教學(xué)課件

第二章牛頓運(yùn)動(dòng)定律Newton'sLawsofmotion4本章主要內(nèi)容A2-1牛頓運(yùn)動(dòng)定律§2-2力學(xué)中常見力基本力A2-3牛頓定律的應(yīng)用§2-5慣性參照系慣性力4IsaacNewton(1642-1727)英國(guó)物理學(xué)家,經(jīng)典物理學(xué)的奠基人.他對(duì)力學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、天文學(xué)和數(shù)學(xué)等學(xué)科都有重大發(fā)現(xiàn),其代表作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》是力學(xué)的經(jīng)典著作.牛頓是近代自然科學(xué)奠基時(shí)期具有集前人之大成的貢獻(xiàn)的偉大科學(xué)家4第二章牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓運(yùn)動(dòng)定律在是Sirisaacnewton創(chuàng)立的經(jīng)典力學(xué)的基本定律1687年,Newton出版了闡述經(jīng)典力學(xué)的偉大著作—《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》。著作內(nèi)容包括:旬時(shí)間、空間、質(zhì)量、動(dòng)量和力等基本概念旬三大運(yùn)動(dòng)定律和萬有引力定律。旬流體力學(xué)、聲學(xué)、天體物理、微積分學(xué)等學(xué)科的概念和理論。4以牛頓運(yùn)動(dòng)定律為基礎(chǔ)的力學(xué)體系稱為經(jīng)典力學(xué)或牛頓力學(xué).質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)經(jīng)典力學(xué)從17世紀(jì)被成功地建立開始,一直廣泛應(yīng)用于物理學(xué)研究及生產(chǎn)實(shí)踐,并且在時(shí)空觀和相關(guān)的自然科學(xué)領(lǐng)域的研究中,起著極其重要的作用。但二百年后,人們發(fā)現(xiàn)了它的局限性,即只適用于宏觀低速運(yùn)動(dòng)的物體。相對(duì)論力學(xué)、量子理論的建立,使物理學(xué)的研究領(lǐng)域擴(kuò)展到高速運(yùn)動(dòng)的物體和原子體系內(nèi)部的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律。盡管如此,經(jīng)典力學(xué)仍然有著極為重要的應(yīng)用價(jià)值。(如:天體運(yùn)動(dòng)、土建、交通、航空航天等領(lǐng)域)4§2-1牛頓運(yùn)動(dòng)定律Newton'sLawsofmotion4幾牛頓第一定律(慣性定律)任何物體都保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài),直到其他物體的作用迫使它改變這種狀態(tài)為止。說明:第一定律定性地給出了兩個(gè)重要概念:慣性—物體保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的屬性。(Galileo)力物體間的相互作用力的重要特征是產(chǎn)生加速度慣性參照系慣性參照系指牛頓第一定律成立的參照系。4≌慣性定律是不能直接用實(shí)驗(yàn)嚴(yán)格地驗(yàn)證的,它是理想化抽象思維的產(chǎn)物匕第一定律是大量觀察與實(shí)驗(yàn)事實(shí)的抽象與概括。慣性不是個(gè)別物體的性質(zhì),而是參考系的性質(zhì),或者說,是時(shí)空的性質(zhì)雖然慣性定律保證了慣性系的存在,但慣性系究竟在哪里?牛頓給出了一個(gè)原則的標(biāo)準(zhǔn),他認(rèn)為存在著絕對(duì)時(shí)間和絕對(duì)空間,那就是我們所需要的一個(gè)最基本的慣性系。歷史上,人們?yōu)榱藢ふ疫@樣“絕對(duì)靜止”的絕對(duì)空間”曾多次努力,但最終失敗了,絕對(duì)空間(或最優(yōu)越的參考系)并不存在。這個(gè)問題我們留到“相對(duì)論”一章中再來探討4幾牛頓第二定律(質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)定律)物體所獲得的加速度在大小和方向上與物體所受的合外力成正比,與物體的質(zhì)量成反比,即F或F∝d(mv)dp其中質(zhì)量物體慣性的定量量度慣性質(zhì)量說明:第二定律實(shí)質(zhì)上是給出了力和質(zhì)量的定量標(biāo)準(zhǔn),即對(duì)確定的物體:同F(xiàn)=(F/a0a在定的作用下:mcl/lm=mao/a4Newton雖在描述第二定律之前給出了力和質(zhì)量的“定量”定義,但含混不清,并沒有在實(shí)質(zhì)上給出如何確定質(zhì)量和力的定量標(biāo)準(zhǔn)。定量方法是由定律本身給出的Fxl:選擇一特定物體后,F=kamx