力学中常见几种力

*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,力学中常见几种力,(2) 依据万有引力定律定义的质量叫,引力质量,。常见的 用天平 称量物体的质量，实际上就是测引力质量；依据牛顿第二定律定义的质量叫,惯性质量,。实验表明：对同一物体来说，两种质量总是相等。,说明,(3),重力是地球对其表面附近物体万有引力的分力。,引力质量惯性质量,爱因斯坦创立广义相对论的实验基础,重力场:,地球表面附近的万有引力场称为,重力场,。,重力,方向,(1),万有引力定律只直接适用于两质点间的相互作用。,2,二、弹性力,弹簧的弹力：,在弹性限度内，弹簧的弹性力遵从胡克定律 。,正压力：,形变的物体对与它接触的物体产生弹力。,定义：,当两宏观物体有接触且发生微小形变时，形变的物体对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫弹性力 。,3,M,N,P,绳中拉力：,绳子在受到拉伸时，其内部也 同样出现弹性张力。,若绳子的质量可忽略不计，则绳上各处的张力相等。,通常绳中张力也就等于该绳拉物体的力,4,三、 摩擦力,1. 滑动摩擦力,两物体相互接触，并有,相对滑动,时,(,K,为滑动摩擦系数),相互接触 彼此之间保持相对静止,且有,相对运动趋势时,2. 静摩擦力,说明,静摩擦力的大小随引起相对运动趋势的外力而变化。最大静摩擦力为,f,S max,=,s,N,(,0,为最大静摩擦系数,，,N,为正压力),5,四、流体曳力,当物体穿过液体或气体运动时，会受到流体阻力，该阻力与运动物体速度方向相反，大小随速度变化。,1、当物体速度不太大时，流体为层流，阻力主要由流体的粘滞性产生。这时流体阻力与物体速率成正比。,2、当物体穿过流体的速率超过某限度时（低于声速），流体出现旋涡，这时流体阻力与物体速率的平方成正比。,3、当物体与流体的相对速度提高到接近空气中的声速时， 这时流体阻力将迅速增大。,6,终极速率：,物体在流体中下落的最大速率,例1：一跳伞运动员质量为80Kg，一次从4000m高空的飞机上跳出，以雄鹰展翅的姿势下落，有效横截面积为,2。,以空气密度为,3,和曳引系数计算，他下落的终极速率多大？,（m/s）,自由落体？,（m/s）,7,应用牛顿定律,一 两类问题：,已知力求运动方程,已知运动方程求力,研究的是单个,质点,，只在,惯性参考系,成立 ，多体问题，用隔离法。,二 解题步骤：,隔离物体 受力分析 建立坐标,列方程 解方程 结果讨论,桥梁是加速度,积分问题,微分问题,8,例1：珠子下落。一个质量为m的珠子系在线的一端，线的另一端绑在墙上的钉子上，线长为,l,。先拉动珠子使线保持水平静止，然后松手使珠子下落。求线摆下 角时这个珠子的速率和线的张力及加速度。,解：,9,例2 圆周运动。 一个水平的木制圆盘绕其中心竖直轴匀速转动。在盘上离中心,r,=20cm处放一小铁块，如果铁块与木板间的静摩擦系数,s,，求圆盘转速增大到多少(以r/min表示)时，铁块开始在圆盘上移动？,结果说明，圆盘转速达到 时，铁块开始移动,10,另外竖直方向重力与桌面的支持力,相互平衡，与运动无关。,设物体的质量为,m,切向：,法向：,分析：,已知初始条件求速率和路程，需先求出加速度。,例1,光滑桌面上放置一固定圆环，半径为,R,，一物体贴着环带,内侧运动，如图所示。物体与环带间的滑动摩擦系数为，,设在某一时刻质点经,A,点时的速度为,v,0,。,求此后t时刻物体,的速率和从,A,点开始所经过的路程。,解：1)物体受水平面内力如图：,结论：用牛顿运动定律求解的问题中有一类是：,用牛顿运动定律求出加速度后，问题变成已知加速度和初始条件求速度方程或运动方程的第二类运动学问题。,11,所以：,（一般圆周运动，取自然坐标系）,2）又,得:,切向：,法向：,12,四种相互作用的力程和强度的比较,表中,强度是,以两质子间相距为 时的相互作用强度为,1,给出的,种 类,相互作用粒子,强度,力程,/m,引力作用,所有粒子、质点,弱相互作用,带电粒子,电磁作用,核子、介子等强子,强相互作用,强子等大多数粒子,2.3 几种基本的自然力,13,温伯格,萨拉姆,格拉肖,弱相互作用,电磁相互作用,电弱相互,作用理论,三人于1979年荣获诺贝尔物理学奖,鲁比亚, 范德米尔实验证明电弱相互作用，1984年获诺贝尔奖,电弱相互作用,强相互作用,万有引力作用,“大统一”（尚待实现）,14,The End,谢谢您的聆听！,期待您的指正！,