第3節(jié)牛頓三定律本節(jié)概述:本節(jié)主要研究動(dòng)力學(xué)問(wèn)題:作用在物體上的力與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的關(guān)系。

1.3.1牛頓三定律1.牛頓第一定律

一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止.慣性:物體有保持原來(lái)的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì),這種性質(zhì)叫慣性.

一切物體都具有慣性.慣性是物體的固有性質(zhì),牛頓第一定律又叫慣性定律.物體的質(zhì)量越大,慣性越大。慣性參考系：使牛頓定律成立的參考系

2.牛頓第二定律物體在力的作用下所產(chǎn)生的加速度跟作用在物體上的力成正比，加速度的方向與力的方向一致。

SI

單位：加速度m/s2

，力Nm：慣性質(zhì)量3.牛頓第三定律兩個(gè)物體間的作用力與反作用力總是大小相等，方向相反，作用在一條直線上。特點(diǎn)：等值，反向，共線注：如果將這兩個(gè)物體看作物體系，那么它們的合力為零，物體系的質(zhì)心運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，但組成物體系的兩個(gè)物體，由于受作用力或反作用力的作用，都將發(fā)生加速運(yùn)動(dòng)。1.3.2質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)微分方程牛頓第二定律：二階微分方程完全確定其解：初位置、初速度

1.3.3非慣性參考系，慣性力非慣性參考系：一個(gè)參考系相對(duì)某一慣性參考系做變速運(yùn)動(dòng)。慣性力：為了讓非慣性系中的觀察者也能運(yùn)用牛頓定律分析力學(xué)問(wèn)題，引入的相應(yīng)的力，這種力叫慣性力。注：由于慣性力并不表示一個(gè)物體受到另外物體的作用，因此這種力不存在通常意義下的反作用力。典型的非慣性系：勻加速直線運(yùn)動(dòng)、勻角速度轉(zhuǎn)動(dòng)1.相對(duì)慣性系做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的參考系慣性力：例如：勻加速a直線運(yùn)動(dòng)的火車地面上的觀察者看到，車廂內(nèi)的小桌隨火車做加速運(yùn)動(dòng)，擱置在小桌上光滑小球，由于小球與桌面無(wú)摩擦，小球在水平方向不受力作用，在垂直方向重力與桌面支撐力相平衡，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)。車廂內(nèi)觀測(cè)者看桌子上的光滑小球逆火車前進(jìn)方向加速運(yùn)動(dòng)-a對(duì)于觀察者1：對(duì)于觀察者2：——慣性離心力(離心力)其中:2.相對(duì)慣性系做勻角速度轉(zhuǎn)動(dòng)的參考系一圓盤相對(duì)于慣性系以恒角速繞其中心轉(zhuǎn)動(dòng)，小球位于過(guò)原點(diǎn)而垂直轉(zhuǎn)軸的平面內(nèi)，相對(duì)于圓盤靜止。重力并非地球引力，而是引力和慣性離心力的合力。重力加速度g和地球緯度的關(guān)系式為：式中：G─萬(wàn)有引力常量，

Me

─地球質(zhì)量，

R─地球半徑，ω─地球自轉(zhuǎn)角速度。F引rωF0mGRO由于地球自轉(zhuǎn)，地面物體會(huì)受到慣性離心力的作用。

如果小球m不是固定在圓盤上，而是以恒定速度u沿半徑離開盤心，那么小球的受力情況如何？在S’參考系進(jìn)行受力分析uut時(shí)刻，小球離開盤心距離為r，橫向速度為wrt+△t時(shí)刻，小球繞盤心轉(zhuǎn)過(guò)角度△θ=w

△t，小球離盤心距離為r+u

△t，橫向速度為w(r+u

△t)

以t時(shí)刻為標(biāo)準(zhǔn)，將t’時(shí)刻的速度按t時(shí)刻的徑向、橫向分解，求出△t后小球徑向和橫向速度的增量uu

上式對(duì)時(shí)間t求導(dǎo)可得加速度為：向心加速度科里奧利加速度科里奧利力（科式慣性力）（Coriolisforce）：一般情況下，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)參考系S’中，應(yīng)該引入兩類慣性力：慣性離心力：第4節(jié)動(dòng)量與沖量本節(jié)主要介紹能夠簡(jiǎn)化求解動(dòng)力學(xué)方法：利用動(dòng)量、沖量來(lái)分析質(zhì)點(diǎn)系的運(yùn)動(dòng)

1.4.1動(dòng)量與沖量左端是沖量，右端是動(dòng)量質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量的改變量取決于所受合外力的沖量利用牛頓第二定律

和加速度的定義

，可得：動(dòng)量定理的微分形式

1.4.2動(dòng)量定理考慮n個(gè)質(zhì)點(diǎn)組成的質(zhì)點(diǎn)系，記某個(gè)質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量為mi，速度為vi，力為fifi可分為兩類：內(nèi)力fi(i),外力

fi(e)

總動(dòng)量可記為：內(nèi)力之和為0：

合外力:質(zhì)點(diǎn)系總動(dòng)量隨時(shí)間的變化率等于該質(zhì)量點(diǎn)系所受合外力——?jiǎng)恿慷ɡ?/p>

1.4.3動(dòng)量守恒定律如果一個(gè)質(zhì)點(diǎn)系所受的合外力等于零，那么質(zhì)點(diǎn)系的總動(dòng)量保持不變