张璞扬力学.ppt

思考：惯性力是真是假？ 在导出非惯性系中运动定律的形式表示的过程中，不时冠以 虚拟力或假想力之定语于惯性力，以与真实作用力相区别，那 是为了免除初学时概念上的混淆.其实，惯性力所产生的物理后 果是真实的，惯性力也可以由测力器测出.过分强调惯性力的假 想性，这在物理思想上是要被质疑的. 爱因斯坦于1915年创立了广义相对论的理论基础，其基本 原理之一 等效原理，最初表述是，引力与惯性力实际上是 等效的. 二、转动参考系 匀速转动参考系 也是常见的非惯性系. 1.相对于 系静止的点，惯性离心力 静止在 系中的物体若位于过原点而垂直转轴的平面内， 在K系中看来，物体受力 而在 系看来，必须认为物体不仅受真实力F作用，而且 还受虚拟力 作用，两力相抵消，即 惯性离 心力 当物体并不位于过原点且垂直转轴的 平面上，离心力应写成 0 r 讨论：①重力与纬度的关系 惯性离心力的特点： ①离心力与转动参考系的转动角速度有关，与角速度是否 随时间变化无关；②离心力与物体所在位置有关，与物体在转 动系中运动与否无关. 由于地球的自转，在地球上测得物体 的重力并非是物体的真实重力，而是表 观重力 .如图， 是物体所受引力P和 离心力 的矢量和 p 由于 故 实际上由于自转效应，地球稍呈扁平， 较准确的结果是 在两极处 在赤道处 * 笫二章 质点动力学 目 录 1、牛顿三定律与伽利略变换 2、力学量的单位及量纲 3、几种常见的力 4、牛顿定律的运用 5、非惯性参考系与虚拟力 牛顿在1687年 发表了具有里程碑意义的《自然哲学的数学原理》一书.牛顿的主要功绩是把考察物体周围所有的物体群（环境）对该考察物体的作用归结为力，而该物体则在力的作用下按一定的规律运动。即 环 境 物 体 力 力的定律 运动 运动定律 由此可见，动力学的根本任务就是回答在周围其他物体的 作用下，所考察的物体如何运动。 在牛顿以后，拉格朗日（J。L。Lagrange）和哈密顿（W。 Hamilton）等人以能量和作用量为基础，从另一途径建立了解 决动力学问题的方法，这就是分析力学。分析力学和牛顿力学 是等效的。 　㈠ 牛顿三定律和伽利略变换 牛顿在《自然哲学的数学原理》一书中，把运动规律归纳为三条定律，现分别叙述如下. 一、第一定律（惯性定律） 该定律最初是伽利略提出的，他设计了两个理想实验： 理想实验之一：当一个球沿斜面向下滚时，其速度增大，向上滚时速度减小.由此推论，当球沿水平面滚动时，其速度应不增不减. ？ 理想实验之二： 说明： (1) 笫一定律是大量观察和实验事实的抽象与概括； (2) 第一定律定性提出了“力”和“惯性”两个重要概念:力是迫 使物体改变静止或匀速直线运动状态的一种作用；惯性是 每个物体按其一定的量（质量）而存在的一种抵抗能力。 (3) 第一定律定义了一类重要的参考系－惯性系； 惯性定律： 任何物体都要保持其静止或匀速直线运动的状态，直到外力迫使它改变运动状态为止。 爱因斯坦说：“伽利略的发现以及他所用的科学推理方法是人 类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端”. 当球沿斜面的顶端向下滚后，即沿对面的斜面向上滚，达 到与原来差不多的高度.他推论，若没有摩擦力，减少后一斜 面的斜率，球仍达到同一高度，但这时球要滚得远些.斜率愈 小，球滚得愈远.若将后一斜面放平，球要永远滚下去. 二、牛顿第二定律 牛顿表述：运动的改变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。确切的表述应为动量的变化率与（动）力成正比。 即 说明： （1）惯性的量度－惯性质量 如图 若取 的质量为标准质量（可取 ＝1），由于 和 都是可测量的，故 的质量可以完全确定。这样，作为导出量 的作用力F也就完全确定。 用惯性大小定义的质量称为惯性质量。是一个绝对量，具 有可加性。其单位称千克（kg）。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。 1原子质量单位＝ kg （2）笫二定律适用的参考系是惯性系; （3）笫二定律是瞬时关系式; （4）笫二定律是矢量式,使用时可用分量式 数学表达： 三、牛顿第三定律 两个物体之间的作用力和反作用力,沿同一直线，大小相等,