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第2章质点动力学
“潮汐”是海水的一种周期性的升降或涨落运动,是月亮和太阳对地球的引力以及地球自转所致。海水周期性涨落水体形成了海流潮汐动能---潮汐能。
§ 牛顿运动定律及其应用
主要内容:
1. 牛顿运动定律
2. 力学中常见的几种力
3. 牛顿第二定律的微分形式
4. 质点动力学的两类问题
牛顿运动定律
任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态,直到其他物体作用的力迫使它改变这种状态为止。
注意三个重要概念
•惯性——物体的固有属性(惯性定律)
牛顿第一定律
§ 牛顿运动定律及其应用
•惯性参照系——物体运动遵从第一定律的参照系
•力(概念) ——使物体改变运动状态的原因
静力学基本方程
(质点处于静止或匀速直线运动状态时)
一个物体的动量随时间的变化率等于这个物体所受的合力。
牛顿第二定律
当物体的质量不随时间变化时
(1) 第二定律的三个性质
•对应性——
•矢量性——(矢量叠加定理)
•瞬时性——第二定律是一个瞬时关系式
讨论
(2) 分量表示形式
自然坐标中
•如火箭、雨滴问题。
•在狭义相对论中,高速运动物体的质量与运动速度有关。
(3) 在一般问题中,m 可认为常量,但有时 m 是变化的:
√
X
牛顿定律的正确性被事实所证明,它是质点动力学的基本定律,也是整个经典力学的基础。
第三定律—力的特性
牛顿第三定律
注意:第三定律揭示了力的特性
•成对性——物体之间的作用是相互的。
•一致性——作用力与反作用力性质一致。
•同时性——相互作用之间是相互依存,同生同灭。
第二定律—力的度量(定量描述)
小结
第一定律—“力”的概念
1. 力学中的常见力
万有引力:
万有引力的大小
万有引力定律的矢量式
万有引力常量
力学中常见的几种力
由于物体具有质量而在物体之间产生的一种相互作用。
万有引力定律式适用于两个质点;
说明
对于两个质量均匀的球体之间的引力,可以直接用万有引力定律式计算。
地球对其表面附近物体的万有引力
质量为m的物体所受重力为
重力:
设地球的质量为mE,地球的半径为R,物体的质量为m
重力加速度
如图所示,一质点m 旁边放一长度为L 、质量为M 的杆,杆离质点近端距离为l
•万有引力公式只适用于两质点
解
例
质点所受杆的万有引力。
求
当 l >>L 时
讨论