《牛顿第二运动定律》牛顿运动定律PPT
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第二章 牛顿运动定律(Newton’s Laws of Motion )§1 牛顿运动定律▲第一定律(惯性定律)(First law ,Inertia law ): 任何物体都保持静止或作匀速直线运动的状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
⎩⎨⎧概念定性给出了力与惯性的定义了“惯性系” 惯性系(inertial frame ):牛顿第一定律成立的参考系。
力是改变物体运动状态的原因,而并非维持物体运动状态的原因。
▲第二定律(Second lawF ρ:物体所受的合外力。
m :质量(mass ),它是物体惯性大小的量度,也称惯性质量(inertial mass )。
若m = const. ,则有:a m F ρρ= a ρ:物体的加速度。
第一定律▲第三定律(Third Law ):2112F F ρρ-=说明:1.牛顿定律只适用于惯性系;2.牛顿定律是对质点而言的,而一般物体可认为是质点的集合,故牛顿定律具有普遍意义。
Δ§2 SI 单位和量纲(书第二章第2节)Δ§3 技术中常见的几种力(书第二章第3节)Δ§4基本自然力(书第二章第4节)m 1 m 2 F 12 F 21§5 牛顿定律应用举例书第二章第2节的各个例题一定要认真看,下面再补充一例,同时说明作题要求。
已知:桶绕z轴转动,ω= const.水对桶静止。
求:水面形状(z - r关系)解:▲选对象:任选表面上一小块水为隔离体m ;▲看运动:m作匀速率圆周运动raρρ2ω-=;▲查受力:受力gmρ及Nρ,水面⊥Nρ(∵稳定时m受周围水及空气的切向合力为零);▲列方程:⎩⎨⎧-=-=-)2(sin)1(cos2rmNrmgNzωθθ向:向:θtg为z(r)曲线的斜率,由导数关系知:rzddtg=θ(3)由(1)(2)(3)得:rgrz2ddtgωθ==分离变量: r r gz d d 2ω= 积分: ⎰⎰=zz rr r g z 002d d ω得: 0222z r g z +=ω(旋转抛物面) 若已知不旋转时水深为h ,桶半径为R ,则由旋转前后水的体积不变,有: ⎰=⋅R h R r r z 02d 2ππ⎰=+Rh R r r z r g 02022d 2)2(ππω 得 g R h z 4220ω-=▲验结果: 0222z r g z +=ω ·单位:[2ω]=1/s 2 ,[r ]=m ,[g ]=m/s 2][m m/sm )/s 1(]2[2222z g ==⋅=ω,正确。