第二章点动功学 §2.1牛顿运动定律 牛顿第一定律 一个物体,如果不受其它物体作用(或所受合力为 零),则它将保持静止或作匀速直线运动。 这就是牛顿第一定律,该定律的最初表述是伽利 冷略提出的,后经笛卡尔改进,牛顿使之进一步完费”个 关于第一定律,有下列几点需要说明。 1.惯性定律是不能直接用实验严格地验证的,它 是理想化抽象思维的产物。 我们不妨改用下列较为现代化的说法来表述惯性定律: 自由粒子永远保持静止或匀速直线运动的状态。 2.第一定律提出了力和惯性这两个重要概念
§2.1 牛顿运动定律 牛顿第一定律 一个物体，如果不受其它物体作用（或所受合力为 零），则它将保持静止或作匀速直线运动。 这就是牛顿第一定律，该定律的最初表述是伽利 略提出的，后经笛卡尔改进，牛顿使之进一步完善。 关于第一定律，有下列几点需要说明。 1. 惯性定律是不能直接用实验严格地验证的，它 是理想化抽象思维的产物。 我们不妨改用下列较为现代化的说法来表述惯性定律： 自由粒子永远保持静止或匀速直线运动的状态。 2. 第一定律提出了力和惯性这两个重要概念
第二章顶点动功学 牛顿第一定律 3.第一定律是大量观察与实验事实的抽象与概括。 4.第一定律定义了一类重要的参考系惯性系。 牛顿第一定律的意义: 定存在这样的参考系,在该系中,所有不受 力的物体都保持自己的速度不变。这类参考系,称 必为惯性参考系,或称惯性系。 人即:惯性定律断言,惯性系一定存在 5惯性不是个别物体的性 质,而是参考系的性质, 或者说,是时空的性质
牛顿第一定律 3. 第一定律是大量观察与实验事实的抽象与概括。 4. 第一定律定义了一类重要的参考系——惯性系。 牛顿第一定律的意义： 一定存在这样的参考系，在该系中，所有不受 力的物体都保持自己的速度不变。这类参考系，称 为惯性参考系，或称惯性系。 即：惯性定律断言，惯性系一定存在。 5. 惯性不是个别物体的性 质，而是参考系的性质， 或者说，是时空的性质
第二章点动功学 牛顿第二定律 运动的变化与所加的动力成正比,并发生在所加的力 的那个直线方向上。 这就是牛顿第二定律,该定律的主要思想在伽利略 对抛体和斜面运动的分析中已有体现,牛顿将其总结为 定律。关于第二定律,有下列几点需要说明。 81第二定律的数学表述为: F=-(mv) F=ma 其中F是物体所受的作用力,m是惯性质量,在牛顿 力学的范围内,它是常量
牛顿第二定律 运动的变化与所加的动力成正比，并发生在所加的力 的那个直线方向上。 这就是牛顿第二定律，该定律的主要思想在伽利略 对抛体和斜面运动的分析中已有体现，牛顿将其总结为 定律。关于第二定律，有下列几点需要说明。 1. 第二定律的数学表述为： F (mv) dt d = F = ma 其中F是物体所受的作用力，m是惯性质量，在牛顿 力学的范围内，它是常量
第二章点动功学 牛顿第二定律 2.质量m和力F的定义。 质量的单位是千克,千克的标准是保存在巴黎国际计量 局中的一个铂铱圆柱体。在原子尺度上,利用原子质量 单位,用C作它的标准,国际协议规定l2C的原子质量精 确地等于12个原子质量单位。原子质量单位与千克的关 系为 1原子质量单位=16605655×10-27千克 兴八我们这里定义的质量是用来描述物体的惯性大小的,所 以我们又称它为惯性质量。 有了质量的单位,我们可以定义力的单位为牛顿, 定义为 1牛顿=1千克×1米/秒2
牛顿第二定律 质量的单位是千克，千克的标准是保存在巴黎国际计量 局中的一个铂铱圆柱体。在原子尺度上，利用原子质量 单位，用12C作它的标准，国际协议规定12C的原子质量精 确地等于12个原子质量单位。原子质量单位与千克的关 系为 1原子质量单位= 1.660565510−27 千克 我们这里定义的质量是用来描述物体的惯性大小的，所 以我们又称它为惯性质量。 有了质量的单位，我们可以定义力的单位为牛顿， 定义为： 1牛顿 = 1千克×1米 / 秒2 2. 质量 m 和力 F 的定义
第二章点动功学 牛顿第二定律 3.质量m是绝对量。 由于:m=F/a 同一个质点在不同的惯性系中,a、F不变,故m不变。 于是在牛顿力学中,是绝对量,与时间的选取无 关,与坐标系的选取无关
牛顿第二定律 3. 质量 m 是绝对量。 由于： m = F /a 同一个质点在不同的惯性系中，a、F 不变，故 m 不变。 于是在牛顿力学中，是绝对量，与时间的选取无 关，与坐标系的选取无关
第二章点动功学 牛顿第二定律 4.质量具有可加性。 理由?不是来自于牛顿第二定律,而是来自实验。 实验:在足够光滑的水平平面上,如 图所示,我们做三个实验。 (1)物体A(质量mA)与一弹簧相连,m 把弹簧拉到长L,然后释放物体A 在弹簧的牵动下,A作加速运动, 测量出开始时刻的加速度aA; (2)用上述弹簧与物体B相连,仍拉长 000 到L,测出释放时刻的加速度aB; (3)仍是上述弹簧,拉长到L,和捆绑 在一起的A,B相连,测出释放时 刻的加速度aAB
牛顿第二定律 4. 质量具有可加性。 理由？ 不是来自于牛顿第二定律，而是来自实验。 实验：在足够光滑的水平平面上，如 图所示，我们做三个实验。 (1) 物体A（质量mA）与一弹簧相连， 把弹簧拉到长L，然后释放物体A， 在弹簧的牵动下，A作加速运动， 测量出开始时刻的加速度aA； (2) 用上述弹簧与物体B相连，仍拉长 到L，测出释放时刻的加速度aB ； (3) 仍是上述弹簧，拉长到L，和捆绑 在一起的A，B相连，测出释放时 刻的加速度aAB
第二章点动功学 牛顿第二定律 0000 4.质量具有可加性。 F=mAaA 0 F BwB F=aBaaB F F h B B 八如果 mp=mtm B 则 FF aa dab ma+m FF B taB a B 而aA,aB,aAB都可以测量,如上式满足,则质量有可加性。 实验表明,在宏观低速运动时,质量具有可加性
牛顿第二定律 4. 质量具有可加性。 = = = AB AB B B A A F m a F m a F m a B B A A a F m a F m = , = 如果： mAB = mA + mB 则： A B A B A B A B A B a a a a a F a F F m m F a + = + = + = 而aA，aB，aAB都可以测量，如上式满足，则质量有可加性。 实验表明，在宏观低速运动时，质量具有可加性
第二章点动功学 牛顿第二定律 5.第二定律适用的参考系是惯性系。 6.第二定律是矢量式,因而力是矢量。 Y7.第二定律是瞬时关系式。 人8.第二定律中的各量可 直接测定,因而所给出的 预言是明确的,可以用实 验证伪
牛顿第二定律 5 . 第二定律适用的参考系是惯性系。 6. 第二定律是矢量式，因而力是矢量。 7. 第二定律是瞬时关系式。 8. 第二定律中的各量可 直接测定，因而所给出的 预言是明确的，可以用实 验证伪
第二章点动功学 牛顿第三定律 每一个作用总是有一个相等的反作用和它对抗; 或者说,两物体彼此之间的相互作用永远大小相等 方向相反。 数学表达式: FA F=-E B→A 这就是牛顿第三定律,从动力学角度看,有了前两个 八定律已经完整了。牛顿第三定律是关于力的性质的定律, s而不是动力学本身的定律,它是牛顿独立发现的 关于牛顿第三定律,有下列几点需要说明: 1.作用力与反作用力性质相同。譬如都为万有引力、电磁力、 弹性力等。 2.作用力与反作用力作用在两个物体上,永远不会相互抵消
牛顿第三定律 每一个作用总是有一个相等的反作用和它对抗； 或者说，两物体彼此之间的相互作用永远大小相等， 方向相反。 数学表达式： FA→B = −FB→A 这就是牛顿第三定律，从动力学角度看，有了前两个 定律已经完整了。牛顿第三定律是关于力的性质的定律， 而不是动力学本身的定律，它是牛顿独立发现的。 关于牛顿第三定律，有下列几点需要说明： 1. 作用力与反作用力性质相同。譬如都为万有引力、电磁力、 弹性力等。 2. 作用力与反作用力作用在两个物体上，永远不会相互抵消
第二章点动功学 牛顿第三定律 3.适用范围 (1)由于第三定律不涉及运动,因而它与第一、第 定律不同,并不要求参考系是惯性系
牛顿第三定律 3. 适用范围 (1) 由于第三定律不涉及运动，因而它与第一、第二 定律不同，并不要求参考系是惯性系