西安石油大学理学院：《大学物理I University Physics I》课程资源（PPT教学课件）第一部分 力学（Mechanics）第2章 牛顿运动定律

第一部分 力学 第2章 牛顿运动定律

第一部分 力学 第2章 牛顿运动定律

第2章牛顿运动定律 2.1牛顿运动三定律 2.2力学中常见的几种力 2.3牛顿运动定律的应用 2.4牛顿运动定律的适用范围

2.1牛顿运动三定律 一、牛顿第一定律 任何物体都要保持其静止或匀速直线运动 状态，直到外力迫使它改变运动状态为止。 数学形式： F=0时，=恒矢量

一、牛顿第一定律 任何物体都要保持其静止或匀速直线运动 状态，直到外力迫使它改变运动状态为止。  时，v  恒矢量   F 0 数学形式：

讨论 惯性—质点不受力时保持静止或匀速直 线运动状态的性质。其大小用质 量量度。 力 使质点改变运动状态的原因。 惯性系 牛顿运动定律适用的参考系。 质点处于静止或匀速直线运动状态时： ∑F=0

惯 性 ——质点不受力时保持静止或匀速直 线运动状态的性质。其大小用质 量量度。 力 ——使质点改变运动状态的原因。 惯性系 ——牛顿运动定律适用的参考系。 Fi 0  质点处于静止或匀速直线运动状态时: 讨论

二、牛顿第二定律 动量P=m而 下s (m) 某时刻质点动量对时间的变化率等于该 时刻作用在质点上所有力的合力。 当)<c时，m为常量F=m dō 二 ma dt 式子F= 称为牛顿第二定律的微分形式。 dt

二、牛顿第二定律 ( ) d d d d v    m t t P 动量 v F合外 ＝    P  m 当v  c时，m为常量 ma t F m      d dv 某时刻质点动量对时间的变化率等于该 时刻作用在质点上所有力的合力。 t P F d d   式子 ＝ 称为牛顿第二定律的微分形式

注意 1.牛顿第二定律只适用于质点。 2.合外力与加速度之间是瞬时关系。 力的叠加原理：当几个外力同时作用于物体 时，其合外力所产生的加速度与每个外力所产 生的加速度的矢量和是一样的。 在直角坐标系中 F=m +m dt dr =maimjmak dt

1. 牛顿第二定律只适用于质点。 ma i ma j ma k t m t m t F m x y z x y z              d d d d d dv v v 在直角坐标系中 力的叠加原理: 当几个外力同时作用于物体 时, 其合外力所产生的加速度与每个外力所产 生的加速度的矢量和是一样的。 2. 合外力与加速度之间是瞬时关系。 注意

在自然坐标系中 F=ma=n(a,+an）=m dv 元+m n di dv ds2 m =m dt 02 a =m- /元 注：P为P点处曲线 的曲率半径

2 2 d d d d t s m t Fτ  m  v 在自然坐标系中 n ρ m t F ma m aτ an m       2 d d ( ) v v       ρ Fn m 2 v  a    n  注： 为P点处曲线 P 的曲率半径。 

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，方向相反，分别作用在 两个物体上

两个物体之间的作用力和反作用力沿同 一直线, 大小相等, 方向相反, 分别作用在 两个物体上。 F12 F21     三、牛顿第三定律 F12  F21 

注意 成对性 一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

注意 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。 F12  F21 

例1分析物体间的相互作用 力。 序京 m 地球

m m FTFT'  G G'  地球 例1 分析物体间的相互作用 力