同济大学：《大学物理》课程教学课件（PPT讲稿）第2章 动力学基本定律 2.1 牛顿定律

第二章 动力学基本定律

第二章 动力学基本定律

32-1牛顿定律 古希腊哲学家亚里士多 德(Aristotle,公元前384 至公元前322)认为： 力是维持物体运动的原因。 古代物理学的形式是属 于经验总结性的，对事物的 认识主要是凭直觉的观察， 凭猜测和臆想

§2-1 牛顿定律 古希腊哲学家亚里士多 德（Aristotle，公元前384 至公元前322)认为： 力是维持物体运动的原因。 古代物理学的形式是属 于经验总结性的，对事物的 认识主要是凭直觉的观察， 凭猜测和臆想

伽利略的斜面实验： 实验 伽利略(Galileo 1564- 1642)— 近 如果把水平面制作得越光 代科学的先驱。 滑，则小球会滚得越远

伽利略（Galileo， 1564 - 1642）—— 近 代科学的先驱。 伽利略的斜面实验： 如果把水平面制作得越光 滑，则小球会滚得越远。 实验一

实验二 如果斜面的倾角无限小（平面），那么小球将沿 平面几乎可以一直滚动过下去。 力不是推持运动的原因。 伽利略对力学的贡献在于把有目的的实验和逻辑 推理和谐地结合在一起，构成了一套完整的科学研究 方法

实验二 力不是维持运动的原因。 如果斜面的倾角无限小（平面），那么小球将沿 平面几乎可以一直滚动过下去。 伽利略对力学的贡献在于把有目的的实验和逻辑 推理和谐地结合在一起，构成了一套完整的科学研究 方法

2-1-1牛顿定律 牛顿(Isaac Newton, 1642-1727),英国伟大 的物理学家，一生对科学事 业所做的贡献，遍及物理学、 数学和天文学等领域。在物 理学上，牛顿在伽利略、丑 普勤等人工作的基础上，建 立了牛顿三定律和万有引力 定律，并建立了经典力学的 理论体系

牛顿（Isaac Newton， 1642 - 1727），英国伟大 的物理学家，一生对科学事 业所做的贡献，遍及物理学、 数学和天文学等领域。在物 理学上，牛顿在伽利略、开 普勒等人工作的基础上，建 立了牛顿三定律和万有引力 定律，并建立了经典力学的 理论体系。 2-1-1 牛顿定律

牛顿第一定律（惯性定律） 任何物体都将保持静止或匀速直线运动的 状态直到其他物体所作用的力迫使它改变这种 状态为止。 数学形式：⑦=恒矢量，F=0 惯性：任何物体保持其运动状态不变的性质

牛顿第一定律（惯性定律） 任何物体都将保持静止或匀速直线运动的 状态直到其他物体所作用的力迫使它改变这种 状态为止。 数学形式： 惯性： 任何物体保持其运动状态不变的性质。 = F = 0   v 恒矢量

牛顿第二定律（牛顿运动方程） 物体受到外力作用时，它所获得的加速 度的大小与合外力的大小成正比，与物体的 质量成反比，加速度的方向与合外力的方向 相同。 数学形式： F ma 或 F=m d

牛顿第二定律（牛顿运动方程） 物体受到外力作用时，它所获得的加速 度的大小与合外力的大小成正比，与物体的 质量成反比，加速度的方向与合外力的方向 相同。 数学形式： F ma   = 或 t F m d dv   =

力的叠加原理：几个力同时作用在一个物体上 所产生的加速度a,等于各个力单独作用时所 产生加速度的矢量和。 在直角坐标系Oxyz中：

力的叠加原理: 几个力同时作用在一个物体上 所产生的加速度a，等于各个力单独作用时所 产生加速度的矢量和。 在直角坐标系Oxyz中：       = = =    i z z i y y i x x F ma F ma F ma

在自然坐标系中： dv F =ma =m dt 2 Fn =man =m 说明： (1)牛顿运动方程只适用于质点的运动。 (2)牛顿第二定律中F和ā的关系为瞬时关系

在自然坐标系中：        = = = =  2 n n t t d d v v F ma m t F ma m 说明： （1）牛顿运动方程只适用于质点的运动。 （2）牛顿第二定律中 F 和 的关系为瞬时关系。  a 

牛顿第三定律（作用力和反作用力定律） 当物体A以力方作用在物体B上时，物体B也必 定同时以力F作用在物体A上，两力作用在同一直 线上，大小相等，方向相反。 数学形式： F=-F 说明：(1)作用力和反作用力总是成对出现，任 何一方不能单独存在。 (2)作用力和反作用力分别作用于两个物体，因 此不能平衡或抵消。 (3)作用力和反作用力属于同一种性质的力

牛顿第三定律（作用力和反作用力定律） 当物体A以力 作用在物体B上时，物体B也必 定同时以力 作用在物体A上，两力作用在同一直 线上，大小相等，方向相反。 F  F  数学形式： F = −F   说明：（1）作用力和反作用力总是成对出现，任 何一方不能单独存在。 （2）作用力和反作用力分别作用于两个物体，因 此不能平衡或抵消。 （3）作用力和反作用力属于同一种性质的力