第2章牛顿运动定律 上图为安装在纽约联合国总部的傅科摆
第2章 牛顿运动定律 上图为安装在纽约联合国总部的傅科摆
§2.1牛顿运动三定律 一.牛顿第一定律 任何质点都保持静止或匀速直线运动状态，直到其它物体 作用的力迫使它改变这种状态为止。 第一定律引进了二个重要概念 。惯性一 质点不受力时保持静止或匀速直线运动状 态的的性质，其大小用质量量度。 力 使质点改变运动状态的原因 质点处于静止或匀速直线运动状态时： ∑=0 (静力学基本方程)
§2.1 牛顿运动三定律 任何质点都保持静止或匀速直线运动状态，直到其它物体 作用的力迫使它改变这种状态为止。 第一定律引进了二个重要概念 惯性 —— 质点不受力时保持静止或匀速直线运动状 态的的性质,其大小用质量量度。 力 —— 使质点改变运动状态的原因 = 0 Fi 质点处于静止或匀速直线运动状态时： ( 静力学基本方程 ) 一. 牛顿第一定律 • •
二，牛顿第二定律 某时刻质点动量对时间的变化率正比与该时刻作用在质点上 所有力的合力。 ∑Fx (mi) ∑F=k(mD dt 取适当的单位，使k=1，则有 d(mi)dm )+m di 当物体的质量不随时间变化时 Σ=m =ma ·直角坐标系下为 "x ∑F=m y ∑Fn=m ∑F=m
二. 牛顿第二定律 某时刻质点动量对时间的变化率正比与该时刻作用在质点上 所有力的合力。 t m Fi d d( v) 取适当的单位，使k =1 ，则有 t m t m t m Fi d d d d d d( ) v v v = = + ma t Fi m = = d dv 当物体的质量不随时间变化时 t m F k i d d( v) = 直角坐标系下为 = d d 2 2 t x Fix m • = 2 2 d d t y Fiy m = 2 2 d d t z Fiz m
·自然坐标下 ∑Fn=ma 三m ∑F=ma,=m 讨论 (1)第二定律只适用于质点的运动情况 2)以下两种情况下，质量不能当常量 。物体在运动中质量有所增减，如火箭、雨滴问题。 。高速(v>10m/s)运动中，质量与运动速度相关，如 相对论效应问题
讨论 (1) 第二定律只适用于质点的运动情况 2 2 ) d d ( 1 t s Fn man m m = = = v 自然坐标下 2 2 d d d d t s m t F ma m τ τ = = = v 物体在运动中质量有所增减,如火箭、雨滴问题。 高速（v > 106 m/s ) 运动中,质量与运动速度相关,如 相对论效应问题。 (2) 以下两种情况下，质量不能当常量 • • •
三.牛顿第三定律 当物体A以力方作用于物体B时，物体B也同时以力F 作用于物体A上，户和F总是大小相等，方向相反， 且在同一直线上。 F=-F 第三定律揭示了力的两个性质 ·成对性一 物体之间的作用是相互的。 。同时性 相互作用之间是相互依存，同生同灭。 讨论 第三定律是关于力的定律，它适用于接触力。对于非接触的 两个物体间的相互作用力，由于其相互作用以有限速度传播， 存在延迟效应
F F' = − 三. 牛顿第三定律 第三定律揭示了力的两个性质 成对性 —— 物体之间的作用是相互的。 同时性 —— 相互作用之间是相互依存，同生同灭。 当物体 A 以力 F 作用于物体B 时，物体 B 也同时以力 F 作用于物体A 上， F 和 F 总是大小相等，方向相反， 且在同一直线上。 • • 讨论 第三定律是关于力的定律，它适用于接触力。对于非接触的 两个物体间的相互作用力，由于其相互作用以有限速度传播， 存在延迟效应