[理學]質點動力學(已修改)
2024-12-20 01:20 本頁面
【正文】 自然和自然規(guī)律隱藏在黑暗之中， 上帝說“讓牛頓降生吧”， 一切就有了光明； 但是，光明并不久長，魔鬼又出現了， 上帝咆哮說：“讓愛因斯坦降生吧”， 就恢復到現在這個樣子。 三百年前，牛頓站在巨人的肩膀上， 建立了動力學三大定律和萬有引力定律。 其實，沒有后者，就不能充分顯示前者 的光輝。海王星的發(fā)現，把牛頓力學推 上榮耀的頂峰。 魔鬼的烏云并沒有把牛頓力學推跨， 在更加堅實的基礎上確立了自己的使 用范圍。宇宙時代，給牛頓力學帶來了 又一個繁花似錦的春天。 杰出的英國物理學家，經典物理學的奠基人． 他的不朽巨著《 自然哲學的數學原理 》 總結了前人和自己關于力學以及微積分學方面的研究成果，其中含有三條牛頓運動定律和萬有引力定律 ,以及質量、動量、力和加速度等概念．在光學方面，他說明了色散的起因，發(fā)現了色差及牛頓環(huán)，他還提出了光的微粒說． 牛頓 Issac Newton （ 1643－ 1727） 任何物體都要保持其靜止或勻速直線運動狀態(tài)，直到外力迫使它改變運動狀態(tài)為止 . （一） 牛頓第一定律 慣性和力的概念 時， 恒矢量 ?v?0?F? 如物體在一參考系中不受其它物體作用，而保持靜止或勻速直線運動，這個參考系就稱為 慣性參考系． 牛頓三定律 tmttptFd)(dd)(d)( v??? ??（二） 牛頓第二定律 動量為 的物體，在合外力 的作用下，其動量隨時間的變化率應當等于作用于物體的合外力． p? )( ??iFF??這就是牛頓第二定律的數學表達式 當 時， 為 常量 c??vmamtmtF ?????dd)( v合外力 我們比較熟悉的牛頓第二定律 tmttptFd)(dd)(d)( v??? ??ktmjtmitmamF yx?????dddddd zvvv ????xx maF ?yy maF ?zz maF ?kmajmaimaF yx ???? z??? 即 （ 1）直角坐標系中采用的形式 注： 為 A處曲線的曲率半徑． tmmaFdd v????（ 2）平面曲線運動中常采用切向和法向分量式 ρmmaF n2nv??a?te?ne?A ?(1) 瞬時 關系 (2) 牛頓定律只適用于 質點 注意 ????? ???? 321 aaaa????? ???? 321 FFFF(3) 力的疊加原理 2211amFamF?????? 兩個物體之間作用力 和反作用力 ，沿同一直線，大小相等，方向相反，分別作用在兩個物體上． F? ＇F?2112 FF?? ?? （物體間相互作用規(guī)律） （三） 牛頓第三定律 12F? 21F?mmTF?39。TF?G?39。G?地球 例 分析物體間的相互作用力 作用力與反作用力特點： (1)大小相等、方向相反，分別作用在不同物體上， 同時存在、同時消失 ，它們不能相互抵消． (2)是同一性質的力． 注意 適用范圍 牛頓三大定律只適用于宏觀、低速領域，當物體的運動速度接近光速或研究微觀客體的運動時，需要分別應用相對論力學和量子力學規(guī)律。 ? 引力相互作用 ? 電磁相互作用 ? 強相互作用 ? 弱相互作用 經典力學中幾種常見的力學量 引力相互作用 ? ? 萬有引力常數由牛頓萬有引力定律：???????? 221102210 kgmNGrmmGF強度僅為電磁力的 1/1037 r m1 m2 電磁相互作用 庫侖力、磁力（電磁力） 以上兩種力均為長程力 強相互作用 在原子核內才表現出來，其強度是電磁力的百倍。力程： 1015m 弱相互作用 存在于基本粒子之間的另一種相互作用力。強度只是強力的一百萬億分之一。力程：1017m 以上兩種力均為短程力 除萬有引力外，幾乎是所有宏觀力的締造者。力程： 1015m … ? 技術中常見的幾種力 （ 1）萬有引
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