,加速度的方向和外力相同,其数学表达式这一定律将力 和运动学中物理量加速度 联系在一起,明确了它们之间的数量关系,这是非常重要的一个定律,是我们习题求解时常用到的。
牛顿第三定律讲的是作用力和反作用力,因此又被称为作用力和反作用定律
若物体A以力F1作用于物体B,则同时物体B以力 作
用于物体A,这两个力的大小相等,方向相反,两力作用在同一条直线上,如果F1、F2之间中有一个力称为作用力,则另一个力叫作反作用力,关于牛顿第三定律需要强调的是:
作用力和反作用力总是同时存在的
作用力和反作用力是作用在不同的物体上
作用力和反作用力是属于同一种类型的力
守恒定律这部分主要包括动量守恒定律和能量守恒定律。
首先我们来介绍动量守恒定律,从四个方面来介绍:
1.质点的动量守恒定律
和质点动量守恒定律相关的物理量主要有两个“动量”“冲量”什么是物体的动量呢?
物体的质量m和其速度v的乘积称为物体的动量,通常用P表示,动量是一个矢量,单位kg.m/s,冲量是指力在时间上的累积作用。通常用I表示,单位N?S.这是一个矢量,其计算公式
牛顿第二定律 指明了受力物体所受的力和加速度关系,但是这里的力是瞬时作用,物体的运动状态也是该瞬时的变化趋势,那么假使力不是瞬时的而是持续作用一段时间会产生什么现象呢?
根据
推知
左右积分
容易观察等式左侧为冲量定义,右边为状态改变前后动量差值,这说明力在时间上累积效果是使受力物体获得了动量变化,这就是动量定理。
2.质量系数的动量定理
首先要正确理解质点系的概念,上面介绍的动量定理通常以一个物体为研究对象得出的,假如说现在有若干个物体,它们存在相互作用,不言而喻,对这若干个物体中的每个物体单独而言,上述动量定理是适用的,如果现在我将这若干个物体看作一个整体,那么动量定理对这个整体是不是还成立呢?如果成立,满足什么条件?这就是质点系的动量定理。
所谓质点系就是指将相互作用的若干物体看成一个整体,当每个物体被看成质点时,这个整体就是质点系,亦称系统。
系统中质点与质点相互作用力称为内力
系统外的其它物体对系统任一质点的作用力称为外力,有了这些定义就可以明白质点系的动量定理。
质点系动量定理:作用在系统上的外力的总冲量等于系统总动量的增量,系统总动量增量等于系统中所有质点的动量增量的和。
当质点系所受外力为零或不受外力作用时,系统总动量保持不变——动量守恒定律
3.质点绕某一参考点转动时动量定律
在这种情况下的动量定理一般被称为质点的角动量定理,相应的动量守恒定律被称为角动量守恒定律,一定要注意质点绕某一参考点转动的条件。
首先我们要学习两个新的物理量,角动量和力矩。
角动量定义为:位矢和质点动量的向量积 大小: ;方向:垂直于 和 决定平面,指向右手螺旋定则判定。
当质点作圆周运动时 ,R为园周半径
力矩定义为:位矢和力的向量积
数值
方向垂直于 和 决定平面,指向按右手螺旋定则,单位N.m
有了上面两个概念,我们就可以了解质点绕某一参考点转动的条件下的角动量定理了,“作用在质点上的合外力矩等于质点角动量的变化率”如果质点或质点系所受外力矩的矢量和为零,则此质点系或质点的角动量保持不变,这就是质点绕某一参考点转动的条件下的角动量定律。
4.刚体绕固定轴转动条件下的动量相关定律
首先要了解什么是刚体?
刚体是指具有一定形状和大小,但不发生形变的物体,特征是刚体内任何两点之间的距离,在运