质点动力学基础

1、第二章 质点动力学,上图为安装在纽约联合国总部的傅科摆,休闸科整褐蚌祸辈船撅谭夯腑富此克坛狭祥骆告桃氢印蚤毒整仓哭懈愤翌质点动力学58p质点动力学,二、理解动量、冲量概念。掌握动量定理和动量守恒定律.,三、掌握动能定理 、能量守恒定律, 掌握运用守恒定律分析问题的思想和方法 .,教学基本要求,一、掌握用牛顿第二定律解决具体问题的方法。特别是针对变力问题。,灾咋煞匿彻酒充瞻哮乡怒迢惧楔撬孵汰瞄诀沤堤吗摸幂训泻咽屉窑条辽弟质点动力学58p质点动力学,英国物理学家, 经典物理 学的奠基人 . 他对力学、光学、热学、天文学和数学。

2、理 论 力 学,理 论 力 学,动 力 学,动力学,第4章 惯性系与非惯性系质点动力学, 几个有意义的实际问题, 惯性系中的质点动力学, 结论与讨论, 非惯性系中的质点动力学,第4章 惯性系与非惯性系质点动力学, 几个有意义的实际问题,第4章 惯性系与非惯性系质点动力学, 几个有意义的实际问题, 飞行员的黑晕和红视现象,爬升时：a 5g,俯冲时：a 2g, 几个有意义的实际问题, 几个有意义的实际问题, 几个有意义的实际问题, 几个有意义的实际问题,？, 几个有意义的实际问题,北半球由南 向北流动的河 流对河岸将产 生什么作用, 惯性系中的质点动力学,第4。

3、一 质点系的动能定理,质点系动能定理,对质点系，有,对第 个质点，有,第13节 机械能守恒,机械能,质点系动能定理,二 质点系的功能原理,功能原理,三 机械能守恒定律,机械能守恒定律 只有保守内力作功的情况下，质点系的机械能保持不变 .,对与一个与自然界无任何联系的系统来说, 系统 内各种形式的能量是可以相互转换的，但是不论如何 转换，能量既不能产生，也不能消灭，这一结论叫做 能量守恒定律 .,1）生产斗争和科学实验的经验总结； 2）能量是系统状态的函数； 3）系统能量不变, 但各种能量形式可以互相转化； 4）能量的变化常用功来量度。

4、一. 力的瞬时作用：,1. 动量定理：,动量守恒定律(条件)：,二. 力的持续作用：,动量守恒空间平移的对称性,(碰撞、爆炸总满足动量守恒),质点动力学总结,2. 动能定理：,(质点),(质点系),功能原理：,机械能守恒定律：,能量守恒时间平移的对称性,3. 角动量定理：,角动量守恒定律：,(有心力场中, 总有角动量守恒),角动量守恒空间转动的对称性,质点动力学习题,1、质点在外力作用下运动, 正确的是,(a) 质点动量变化时，动能一定改变 (b) 动能，动量不变 (c) 外力的冲量为0时，外力的 功 一定为0 (d) . 功，冲量.,提示：,(c) I=0, 则mv不变, 则Ek不。

5、第2章 质点动力学,信箱：wdphysics163.com密码：wd123456,Isaac Newton(1642-1727),下页,上页,2,2.1 牛顿定律与惯性参考系,一、牛顿定律,“自由粒子”总保持静止或匀速直线运动状态。,更现代化的提法：,“惯性”的概念物体保持静止或匀速直线运动不变的属性，称为惯性。,下页,上页,3,运动的“变化”与所加动力成正比，并发生在力的方向上,2、第二定律,( 动量： ),其它体系，例如电磁场也具有动量 ,具有空间平移不变性的体系的动量守恒,用动量描述运动比用速度更普遍和深刻,宏观低速下：,下页,上页,4,5,3、第三定律,其中，力是指物体相互接。

6、练习3 选择题,1. B,上升段,下降段,要比较这两个时间段的大小，还需把握下降到同样高度时质点获得的速度大小。,由于是匀加速运动，上升的高度,则质点下降这段高度获得的速度大小,2. D,断绳瞬间，弹簧无形变。,牛顿定律在非惯性系中不成立,在非惯性系中处理力学问题的方法：,添加一惯性力！,为非惯性系的加速度,这相当于在加速度的反向存在一个等效引力场,爱因斯坦的思想,选择题 3. C,升降机加速上升,等效引力场力（惯性力）,（向下）,则，台面受压力,拉动B 的水平力至少为,总力场为,单摆以 方向线为平衡位置摆动。,在特征物理量中将,引入等。

7、质点动力学,共计：10学时,牛顿运动定律 牛顿第二定律的应用 动能定理 势能 机械能守恒定律动量定理 动量守恒定律,主要内容,2-1 牛顿运动定律,牛顿于1687年出版了伟大的科学著作自然哲学的数学原理,提出了三大运动定律,-牛顿运动定律,一、牛顿运动三大定律,第一定律：任何物体都保持其静止或匀速运动状态，直到它受到其他物体的作用力而被迫使 改变这种状态。,时， 恒矢(包括零),即,力是物体运动状态变化的原因,意义：,物体具有惯性-惯性定律,牛顿对“运动”的定义为物体的质量与速度的乘积，即动量。,第二定律：物体受到外力作用时，它所。

8、1,质点动力学 (particle dynamics),二.牛顿第二定律,一.牛顿第一定律 每个物体都将保持其静止或匀速直线运动的状态, 除非有力加于其上迫使它改变这种状态.,若m为常量 ,三.牛顿第三定律,2,2.4. 惯性系与非惯性系,牛顿运动定律只在惯性系中成立,地面上的人：m静止；,例1：,升降机里的人：m静止。,例2：,地面上的人：m以 自由下落；,惯性系牛顿定律成立的参考系非惯性系牛顿定律不成立的参考系,3,在非惯性系中如何计算动力学问题？,牛顿运动定律只在惯性系中成立，而不适 用于非惯性系。但许多实际问题在非惯性系中 研究起来却比较方便。,引。

9、第一章 质点动力学质点动力学是研究质点运动与其受力间的关系道路转弯中的力学问题点的运动学 :点在空间的位置随时间的变化规律 整查还傀驯埂彝秉乐唾资辅优闽篙麻黑萌兼朽樟寐沛测锡瘪味咸锡郁衔喜动力学-第一章-质点动力学动力学-第一章-质点动力学1一、矢量法 1 点的运动学1、运动方程2、速度3、加速度参考体 (reference body):为研究运动作为参考的物体参考系 (reference frame):与参考体固连的坐标系 rMo秀那多屎误点指厘调惜濒陛综昆左艇妮铱琶啸粳绿汪梦资盐丢圾蜀料嘿伙动力学-第一章-质点动力学动力学-第一章-质点动力学2二、直。

10、第2章 质点动力学,2,Isaac Newton(1642-1727),3,2.1 牛顿定律与惯性参考系,一、牛顿定律,“自由粒子”总保持静止或匀速直线运动状态。,更现代化的提法：,“惯性”的概念物体保持静止或匀速直线运动不变的属性，称为惯性。,4,运动的“变化”与所加动力成正比，并发生在力的方向上,2、第二定律,“动量”的概念：,其它体系，例如电磁场也具有动量 ,具有空间平移不变性(空间均匀)的体系的动量守恒,用动量描述运动比用速度更普遍和深刻,5,3、第三定律,其中，力是指物体相互接触产生的，或通过“超距作用”产生的。,作用力等于反作用力,“超距作。

11、大学物理,大学物理教研组,华南理工大学,电子教案,目录,编写：李绍新 文德华 范素芹 卢义刚 赵纯,牛顿运动定律,第二章 质点动力学基础,本章教学要求： 掌握牛顿三定律及其适用条件。能用微积分方法求解一维 变力作用下简单的质点动力学问题。 掌握功的概念，能计算直线运动情况下变力的功。理解保 守力作功的特点及势能的概念，会计算重力、弹性力和万 有引力势能。 掌握质点的动能定理和动量定理，通过质点在平面内的运 动情况理解角动量（动量矩）和角动量守恒定律，并能用 它们分析、解决质点在平面内运动时的简单力学问题。掌 握机械能。

12、第一篇 绪 论,一 . 为什么要学习“大学物理”？,物理学: 研究物质世界的基本结构、基本相互作用和最普遍的运动规律。 是一切自然科学和工程技术的基础。,物理书都充满了复杂的数学公式。可是思想及理念，而非公式，才是每一物理理论的开端。爱因斯坦物理学的进化,定位： 不仅仅是为后续课服务 不仅仅是为专业服务 立足于提高自身科学素质，有益于终身学习和发展,为什么要提高工科学生的科学（物理）素质？,根本原因：物理学与工程技术的关系,二.学什么？,1.学习物理知识要注意整体性、发展性和迁移性。,物理学的基本框架,分支学科：激光物。

13、质点动力学,当x=0时，,当绳子质量不计时,T=F,一起运动时:,分离时:,问题：,车的a = 0时单摆和小球的状态符合牛顿定律,a0时单摆和小球的状态为什麽不符合牛顿定律？,一、惯性系与非惯性系,1-6 惯性参考系 力学相对性原理(经典力学）,惯性参考系-依靠实验和观察来确定牛顿定律严格成立的参考系叫做惯性参考系,简称惯性系;反之，叫做非惯性系。而相对惯性系作匀速直线运动的参照系是惯性系；相对惯性系作加速运动的参照系是非惯性系。,绝对的惯性系不存在,二 力学相对性原理(经典力学）,S相对S作匀速直线运动，速度为 u,两个参考系都是惯性系。

14、这里“m”为变量, 指的是相对论中质量随速度变化。,力满足叠加原理（矢量叠加）,牛顿第一定律定性地指出了力和运动的关系(力的作用改变物体的运动状态),第二定律进一步给出了力和运动的定量关系，第三定律则明确了力是物体间的相互作用。,引力质量？,22 牛顿定律只适用于惯性系 惯性力,在S系牛顿定律不成立,S系相对于S系的运动速度：,结论：在有些参照系中牛顿定律成立，这些系称为惯性系。相对惯性系作加速运动的参照系是非惯性系。而相对惯性系作加速度为零的运动的参照系也是惯性系。,非惯性系中，必须引入“惯性力”的概念，牛顿第二。

15、第10章 质点动力学基础,10.1 内容提要 10.2 知识要点 10.3 解题指导,10.1 内容提要,本章在介绍动力学的任务和基本概念的基础上，主要阐述了动力学的基本定律及其应用;惯性力的概念、达朗伯原理与动静法。重点是应用质点动力学基本方程(质点运动微分方程)和动静法这两种方法求解质点动力学的两类问题。按教学大纲要求第一类问题是重点。,返回,10.2 知识要点,1.动力学的任务是研究物体(包括质点与质点系)运动变化与作用力之间的关系 按教学大纲要求，本书所研究的质点系为刚体和刚体的组合系统。 2.动力学基本定律牛顿三定律是动力学的基础 。