大学物理课件第二章牛顿运动定律.ppt

§ 牛顿运动定律
一、动力学基本定律
在国际单位中,质量的单位为kg(千克),长度的单位为m(米),时间的单位为s(秒),这些是基本单位。力的单位为N(牛顿),是导出单位:
1N =1kg×1m/s2
惯性
物体保持其运动状况不变的固有属性,称为惯性,质量是物体惯性的量度。
牛顿第一定律(惯性定律)
任何质点如不受力作用,则将保持原来静止或匀速直线运动状态。
牛顿第二定律
在力的作用下物体所获得的加速度的大小与作用力的大小成正比,与物体的质量成反比,方向与力的方向相同。
物体间的作用力是相互的、性质相同的力,同时产生,同时消失。
注意:此定律只在力学中成立,不能任意推广!例如:电磁力。
QA
QB
牛顿第三定律
两物体间的作用力和反作用力大小相等,方向相反,并沿同一条直线分别作用在两个物体上。
二、牛顿运动定律的物理意义
牛顿第二定律是整个经典动力学的核心,从它可以导出几个常用力学定律和守恒律,同时也是解决实际问题的基本方程。
中,力和加速度是矢量,矢量可以通过矢量方法进行合成,即满足可叠加原理。力是质点所受的合外力。
牛顿第二定律是矢量方程,可以分解到指定坐标系的各个轴向方向上,表示成相应分力与加速度分量的关系式。例如:
三维直角坐标系
自然坐标系
极坐标系
College Physics
大学物理
第一篇力学
牛顿第二定律是瞬时关系式,可以一般表示为:
牛顿第二定律适用于质点,或通过物理简化的质点。
牛顿第二定律适用于宏观低速情况,而在微观尺度或高速情况与实验有很大偏差。
牛顿第二定律适用于惯性系,而对非惯性系不成立。
此微分形式表明:力与加速度成一一对应关系。
§ 物理量的单位与量纲
SI
一、国际单位制
即国际单位制(System of international units),是目前国际上通用的单位体系。
国际单位制
SI单位
SI单位的倍数单位
SI基本单位
SI导出单位

基本物理量
单位名称
单位符号
长度
米
m
质量
千克(公斤)
kg
时间
秒
s
电流
安(培)
A
热力学温度
开(尔文)
K
物质的量
摩(尔)
mol
发光强度
坎(德拉)
cd
fundamental units

导出物理量
单位名称
单位符号
速度
米· 秒-1
m · s-1
加速度
米· 秒2
m · s-2
力
千克· 米· 秒2
kg · m · s2
功率
焦耳· 秒-1
J · s-1
电量
安培· 秒
A · s
密度
千克· 米-3
kg · m-3
动量
千克· 米· 秒-1
kg · m · s-1
derived units

因数
前缀
符号
英文
中文
1024
yotta
尧(它)
Y
1021
zetta
泽(它)
Z
1018
exa
艾(可萨)
E
1015
peta
拍(它)
P
1012
tera
太(拉)
T
109
giga
吉(迦)
G
106
mega
兆
M
103
kilo
千
k
102
hecto
百
h
正倍数
multiple units
positive times
101
deca
十
da
10-1
deci
分
d
10-2
centi
厘
c
10-3
milli
毫
m
10-6
micro
微
μ
10-9
nano
纳(诺)
n
10-12
pico
皮(可)
p
10-15
femto
飞(母托)
f
10-18
atto
阿(托)
a
10-21
zepto
仄(普托)
z
10-24
yocto
幺(科托)
y
负倍数
negative times
量纲
二、量纲
在不考虑数字因素的情况下,将导出量的单位用基本量的单位进行组合,形成的单位之间的关系式,称为该物理量的量纲。
在力学中,SI基本单位是长度、质量和时间,相应的基本单位的量纲分别表示为L、M、T。任一物理量Q的量纲一般表示为:
dimension
量纲指数
上述表达式中的三个指数α、β、γ称为量纲指数。
力F的单位是
例:
则力的量纲式为:
dimension index