《动力学原理回顾》课件

《动力学原理回顾》本课件旨在回顾动力学的基本原理，为后续学习打下坚实基础课程背景和目标动力学是物理学的重要分支，研究物体运动及其原因通过本课件，学生可以掌握动力学的基本概念和定律，并能应用这些知识解决实际问题基础力学知识回顾运动学动力学12描述物体的运动，不考虑其运研究物体运动的原因，即力的动的原因作用能量学3研究能量守恒定律及在不同形式之间的转化牛顿第一定律惯性定律惯性质量物体在不受外力作用时，将保持静止状态或匀速直线运动状态物体抵抗运动状态改变的程度，反映了物体对力的响应牛顿第二定律加速度1物体速度变化率，受力决定质量2物体惯性大小，抵抗加速度合外力3多个力的矢量和，决定加速度牛顿第三定律作用力1一个物体对另一个物体的力反作用力2另一个物体对第一个物体的力大小相等，方向相反3作用力和反作用力总是成对出现力和质量的关系F m力质量改变物体运动状态的量物体抵抗运动状态改变的量a加速度物体速度的变化率速度和加速度的定义速度加速度物体位移变化率，描述物体运动快慢和方向物体速度变化率，描述物体运动速度变化快慢和方向直线运动的基本规律匀速直线运动匀加速直线运动速度大小和方向均不变的运动加速度大小和方向均不变的运动平面运动的基本规律123抛射运动圆周运动简谐运动物体在重力作用下的曲线运动，可分物体沿圆周轨迹运动，速度方向不断物体在回复力作用下的周期性运动，解为水平和竖直方向的运动改变，产生向心加速度如弹簧振子刚体运动的描述平移运动旋转运动一般运动刚体上所有点以相同速度运动，无旋刚体绕固定轴运动，每个点速度不同既有平移，也有旋转转，但角速度相同线性动量及其保守定律线性动量动量守恒定律描述物体运动状态的物理量，等于质量乘以速度在一个封闭系统中，系统总动量保持不变角动量及其保守定律功和能量的基本概念功能量力作用在物体上，使物体位移，力做的功等于力的大小乘以位移物体做功的能力，能量的形式多种多样，如动能、势能、热能等的大小乘以力与位移的夹角的余弦功和功率的关系W E功率能量单位时间内完成的功，等于功除以时物体做功的能力，能量的形式多种多间样，如动能、势能、热能等t时间物体做功所用的时间动能定理动能物体由于运动而具有的能量，等于质量乘以速度的平方除以2合外力做功等于物体动能的变化量势能和机械能重力势能弹性势能物体由于位置而具有的能量，等于质物体由于形变而具有的能量，等于弹量乘以重力加速度乘以高度簧劲度系数乘以形变的平方除以2机械能守恒定律机械能1物体动能和势能的总和，在无能量损失的情况下，机械能守恒保守力2做功与路径无关，如重力、弹力非保守力3做功与路径相关，如摩擦力碰撞过程分析碰撞动量守恒能量守恒物体在短时间内发生相互作用，动量系统总动量保持不变，但不一定守恒能量总和保持不变，但可能转化为其和能量发生改变他形式非弹性碰撞动能损失能量转化碰撞后，系统动能减少，转化为其他形式能量动能损失可能转化为热能、声能等弹性碰撞多粒子系统的动力学质心动量定理系统中所有粒子的质量中心，系统动量变化等于外力对系统描述系统整体运动的冲量能量守恒定律系统总能量保持不变，但可能转化为其他形式质心坐标系及其应用质心坐标系应用以系统质心为原点的坐标系，简化多粒子系统动力学分析描述行星运动、火箭发射、卫星运行等问题相对论运动学狭义相对论建立在光速不变原理和相对性原理基础上，描述高速运动物体时空性质时间膨胀运动物体的时间变慢，相对静止观察者而言长度收缩运动物体在运动方向上的长度缩短，相对静止观察者而言相对论动力学能量-动量关系质量-能量关系能量和动量不再独立，而是通过一个公式联系起来质量和能量可以相互转化，体现了能量守恒定律广义相对论引力场宇宙学时空弯曲，引力不是力，而是时研究宇宙的起源、演化和结构，空弯曲的表现解释宇宙加速膨胀现象总结与展望动力学1研究物体运动及其原因，是物理学的重要分支应用2广泛应用于机械、航空航天、材料科学等领域展望3未来将继续研究更复杂、更精细的动力学问题课后思考题12惯性参考系动量守恒定律什么是惯性参考系？如何判断一个参动量守恒定律成立的条件是什么？在考系是否为惯性参考系？哪些情况下动量守恒定律不成立？3能量守恒定律能量守恒定律的应用有哪些？参考文献

1.大学物理第4版.程守洙,江之永.高等教育出版社.。