2-3几种常见的力 物理学教程 (第二版) “从运动的现象去研究自然界中的力，然后从这些 力去说明其他现象”.牛顿定律是以力的概念为核心的. 万有引力 > 物体间的万有引力： =-G2， 2 万有引力常数：G=6.67×1011Nm2.kg2 > 万有引力定律适用于两个质点。 > 重力：地球对地面附近物体的万有引力 P=mg g=Gme/r2=Gme/R2 =9.82m.s-2 第二章牛顿定律
第二章 牛顿定律 物理学教程 2 – 3 几种常见的力 （第二版） ➢ 物体间的万有引力： 2 r 1 2 e r m m F G = − 1 1 2 - 2 = 6.6710 Nm kg − 万有引力常数： G 一 万有引力 ➢ 万有引力定律适用于两个质点. “从运动的现象去研究自然界中的力，然后从这些 力去说明其他现象”. 牛顿定律是以力的概念为核心的. m1 m2 r e r F ➢ 重力: 地球对地面附近物体的万有引力. P mg = 2 2 E 2 E 9.82m s − g = G m r G m R =
物理学教程 2-3几种常见的力 (第二版) 弹性力：（压力、支持力、张力、弹簧弹性力等） 物体在受力形变时，有恢复原状的趋势，这种抵抗外 力，力图恢复原状的的力就是弹性力， 在弹性限度内弹性力遵从胡克定律 F=-kx F(-F(+A) F F()4(+) △ 绳静止时 F(I+△)-F()=0 绳加速时 △F=F(I+△)-F()=△l@ 若线密度几→0，△F→0绳各处张力相等. 笋一章牛顿定律
第二章 牛顿定律 物理学教程 2 – 3 几种常见的力 （第二版） 二 弹性力:（压力、支持力、张力、弹簧弹性力等） ➢ 在弹性限度内弹性力遵从胡克定律 F = −kx 物体在受力形变时,有恢复原状的趋势, 这种抵抗外 力, 力图恢复原状的的力就是弹性力. 绳静止时 FT (l +l)− FT (l) = 0 若线密度 0, 0 绳各处张力相等. → FT → l ( ) T F l ( ) T F l + l a l ( ) T F l ( ) T F l + l FT P FT F F 绳加速时 FT = FT (l +l)− FT (l) = la
物理学教程 2-3几种常见的力 (第二版) 三 摩擦力 当相互接触的物体作相对运动或有相对运动的趋势 时，它们中间所产生的阻碍相对运动的力称为摩擦力. > 湿摩擦：液体内部或液体和固体表面的摩擦， 干摩擦：固体表面之间的摩擦。（滑动摩擦、静摩 擦、滚动摩擦) 接触面间正压力 滑动摩擦力 F:=uF 静摩擦力 0<Fo≤Fom 最大静摩擦 Fiom =MoFN 一 般情况滑动摩擦系数U≈山o静摩擦系数 第二章牛顿定律
第二章 牛顿定律 物理学教程 2 – 3 几种常见的力 （第二版） Ff = FN 滑动摩擦力 静摩擦力 0 Ff0 Ff0m 三 摩擦力 当相互接触的物体作相对运动或有相对运动的趋势 时, 它们中间所产生的阻碍相对运动的力称为摩擦力. ➢ 干摩擦: 固体表面之间的摩擦. （滑动摩擦、静摩 擦、滚动摩擦） ➢ 湿摩擦: 液体内部或液体和固体表面的摩擦. 最大静摩擦 Ff0m = 0 FN 一般情况滑动摩擦系数 0 静摩擦系数 接触面间正压力
物理学教程 2-3几种常见的力 (第二版) 摩擦在实际中的意义 害处：消耗大量有用的能量，使机器运转部分发热等。 减少摩擦的主要方法： 化滑动摩擦为滚动摩擦，化干摩擦为湿摩擦. 摩擦的必要性： 人行走，车辆启动与制动，机器转动（皮带轮）， 弦乐器演奏等 失重状态下悬浮在飞船舱内的宇航员，因几乎受 不到摩擦力将遇到许多问题.若他去拧紧螺丝钉，自 己会向相反的方向旋转，所以必须先将自己固定才行 第二章牛顿定律
第二章 牛顿定律 物理学教程 2 – 3 几种常见的力 （第二版） 摩擦在实际中的意义 ➢ 害处: 消耗大量有用的能量, 使机器运转部分发热等. ➢ 减少摩擦的主要方法: 化滑动摩擦为滚动摩擦, 化干摩擦为湿摩擦. ➢ 摩擦的必要性: 人行走, 车辆启动与制动, 机器转动（皮带轮）, 弦乐器演奏等. 失重状态下悬浮在飞船舱内的宇航员, 因几乎受 不到摩擦力将遇到许多问题. 若他去拧紧螺丝钉, 自 己会向相反的方向旋转, 所以必须先将自己固定才行
2-3几种常见的力 物理学教程 (第二版) ，讨论：胖子和瘦子拔河，两人彼此之间施与的力 是一对作用力和反作用力（绳子质量可略)，大小 相等，方向相反，那么他们的输赢与什么有关？ 50kg 出 胜负的关键在于脚下的摩擦力. 第二章牛顿定律
第二章 牛顿定律 物理学教程 2 – 3 几种常见的力 （第二版） 讨论：胖子和瘦子拔河,两人彼此之间施与的力 是一对作用力和反作用力（绳子质量可略），大小 相等，方向相反，那么他们的输赢与什么有关？ 50kg 胜负的关键在于脚下的摩擦力
物理学教程 2-3几种常见的力 (第二版) 四种基本相互作用 力的种类 相互作用的粒子 力的强度 力程 万有引力 一切质点 10-38 无限远 弱力 大多数粒子 10-13 小于101”m 电磁力 电荷 10-2 无限远 强力 核子、介子等 1* 10-15m 大以距源105m处强相互作用的力强度为1 第二章牛顿定律
第二章 牛顿定律 物理学教程 2 – 3 几种常见的力 （第二版） 四种基本相互作用 ＊ 以距源 10 m 处强相互作用的力强度为 1 −15 力的种类 相互作用的粒子 力的强度 力程 万有引力 一切质点 10−38 无限远 弱力 大多数粒子 小于 10 m 13 −17 10− 电磁力 电荷 10−2 无限远 强力 核子、介子等 10 m −15 1 ＊
物理学教程 2-3几种常见的力 (第二版) 温伯格 弱相互作用 萨拉姆 电弱相互 电磁相互作用 作用理论 格拉肖 三人于1979年荣获诺贝尔物理学奖. 鲁比亚，范德米尔实验证明电弱相互作用， 1984年获诺贝尔奖. 电弱相互作用 强相互作用 “大统一”（尚待实现） 万有引力作用 第二章牛顿定律
第二章 牛顿定律 物理学教程 2 – 3 几种常见的力 （第二版） 温伯格 萨拉姆 格拉肖 弱相互作用 电磁相互作用 电弱相互 作用理论 三人于1979年荣获诺贝尔物理学奖 . 鲁比亚, 范德米尔实验证明电弱相互作用， 1984年获诺贝尔奖 . 电弱相互作用 强相互作用 万有引力作用 “大统一”（尚待实现）