2.1 牛顿运动定律及其应用.pdf

2.1 牛顿运动定律  牛顿运动定律  常见的几种力  牛顿运动定律的应用 一 牛顿第一运动定律 —惯性定律 1.牛顿第一运动定律——惯性定律 “任何物体都保持静止或沿一直线作匀速运动状态，除非有力加于其上 迫使它改变这种状态。” ——牛顿 《自然哲学的数学原理》 F 0 v = 力 —— 改变物体运动状态的原因。 惯性 —— 物体不受外力作用时总保持其原来运动状态不变的属性。 1977年的旅行者一号探测器，是首个冲出太阳系的人类制造的飞行器，目前离太阳两 百多亿公里，所受到的太阳的万有引力基本为零，因为惯性的存在，所以它能保持17km/s 的速度不变，向着宇宙深处运动。而如果我们要改变它的速度大小或方向，则需要给它施 加力的作用——喷气或引力等都可以改变它的运动状态。 惯性系 —— 惯性定律成立的参考系 凡相对于惯性系静止或作匀速直线运动的参考系也是惯性系。 从理论上说，地球有自转和公转，不是严格的惯性系。但 在一般工程技术中，以地球为惯性系，就能以相当高的精 度满足实际要求了。 二 牛顿第二运动定律 “运动的改变和所加的动力成正比，并且发生在这力所沿的方向上。” ——牛顿 《自然哲学的数学原理》 d(mv ) F dt dv m v F m ma dt 当物体受力一定时，物体质量越大，则加速度越小。 m 力 一定，质量 越大， F 产生的加速度 越小 a m 质量 ：物质惯性大小的量度，称为惯性质量。 质量越大，运动状态越难以改变。 三 牛顿第三运动定律 “每一个作用总有一个反作用与它对抗；或者说，两个物体之间的相 互作用永远相等，并指向对方。” ——牛顿 《自然哲学的数学原理》 F F 12 21 2. 作用力与反作用力必属同一性质的力（如弹性力、摩擦力等） 3. 第三运动定律对物体的万有引力、弹性力、摩擦力、静电力等 作用都适用。对电磁运动中的某些特殊情况第三定律失效 四 常见的几种力 1.万有引力 重力 m m F G 1