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质点运动学两类基本问题
一 由质点的运动方程可以求得质点在任一时刻的位矢、速度和加速度;
二 已知质点的加速度以及初始速度和初始位置, 可求质点速度及其运动方程 。
1 牛顿第一定律
任何物体都要保持其静止或匀速直线运动状态,直到外力迫使它改变运动状态为止。
2 牛顿第二定律
动量为P 的物体,在合外力F 的作用下,其动量随时间的变化率应当等于作用于物体的合外力 。
牛顿第一定律,也称惯性定律。让我们想象一下,若木块放在一个绝对光滑的平面上,再用手指推一下,它将如何运动呢?这样,你一定能得出牛顿第一定律的内容了:物体在不受外力作用时,将保持静止或匀速直线运动状态不变。牛顿第一定律指出,一切物体都有一种保持本身运动状态不变的特性,称为惯性。大到宇宙间的天体,小至基本粒子都具有惯性。牛顿第一定律还给力下了科学定义:能够改变物体运动状态的作用称为力。
如果物体受到力 的作用,物体的运动状态将发生变化。牛顿在大量科学实验的基础上,通过科学抽象,总结出物体的加速度 与力 成正比、与物体的质量 成反比,即
3 牛顿第三定律
两个物体之间作用力 F 和反作用力 F1 , 沿同一直线, 大小相等, 方向相反, 分别作用 在两个物体上 。
作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在一条直线上,但作用在不同的物体上。
牛顿第三定律指出,力总是成对出现的。就是说有受力的物体 A ,必有施力的物体B ,如果 B对 A 有作用力(作用在 A 上),那么A 对 B 必有反作用力(作用在 B 上)。你用手推小车,你会感到小车对手的压力。俗话说的“一个巴掌拍不响”,正是此意。
用牛顿定律解题的基本思路
1)确定研究对象进行受力分析; (隔离物体,画受力图)
2)取坐标系;
3)列方程(一般用分量式);
4)利用其它的约束条件列补充方程;
5)先用文字符号求解,后带入数据计算结果.
一 圆周运动的角速度和角加速度
动量定理:在给定的时间内,外力作用在质点上的冲量,等于质点在此时间内动量的增量。
质点系动量定理:用于系统的合外力的冲量等于系统动量的增量。注意:内力不改变质点系的动量。
二 动量守恒定律
保守力: 力所作的功与路径无关,仅决定于相互作用质点的始末相对位置 。
保守力作功等于势能的负增量了。换言之,保守力作功等于势能的减少 。
质点系的功能原理:质点系机械能的增量等于外力和非保守内力作功之和 .
机械能守恒定律: 只有保守内力作功的情况下,质点系的机械能保持不变 .
质点的角动量定理:对同一参考点 O ,质点所受的冲量矩等于质点角动量的增量。
质点所受对参考点 O 的合力矩为零时,质点对该参考点 O的角动量为一恒矢量。
流体力学总结
完全不可压缩的无黏滞性流体称为理想流体(ideal fluid) —— 理想模型定常流动(稳恒流动 steady flow)—— 流体内各处流速不随时间变化流体连续性方程(continuity equation of fluid):
4. 伯努利方程:在同一管道中任何一点处,流体每单位体积的动能和势能以及该处压强之和为常量。
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