極簡(jiǎn)經(jīng)典力學(xué) 逗趣科普系列(一)
經(jīng)典力學(xué)發(fā)展史
【 始 】
話說(shuō)在很久很久之前,大約十萬(wàn)年前佛致,人類的祖先還生活在水深火熱之中珠闰,隨時(shí)會(huì)面臨各種的自然災(zāi)害讶凉,在這種情況下,我們的祖先get到一個(gè)技能--觀天象(這里指的不是僅僅是觀星空山孔,這里指的是全部的自然現(xiàn)象)缀遍。通過(guò)探索不同自然現(xiàn)象之間的聯(lián)系,進(jìn)而指導(dǎo)生產(chǎn)生活饱须,人類文明得以迅速發(fā)展壯大域醇。
【初出茅廬】
轉(zhuǎn)眼間時(shí)間來(lái)到了公元前五世紀(jì),一位叫做托勒密天文學(xué)家總結(jié)了在那之前400年的天文觀測(cè)內(nèi)容蓉媳,寫(xiě)了一本叫做《天文集》的書(shū)譬挚,書(shū)里解釋了常見(jiàn)天體的運(yùn)動(dòng)原因和規(guī)律,以及闡述了盛興了1400多年的地心說(shuō)酪呻。
【行走的百科全書(shū)】
接下來(lái)登場(chǎng)的是亞里士多德减宣,他是古希臘著名的哲學(xué)家,教育家玩荠,科學(xué)家漆腌。他對(duì)自然現(xiàn)象提出了系統(tǒng)的總結(jié),認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動(dòng)的主要原因阶冈,作為一位百科全書(shū)式的科學(xué)家闷尿,他幾乎對(duì)每個(gè)學(xué)科都做出了貢獻(xiàn)。他的寫(xiě)作涉及倫理學(xué)女坑、形而上學(xué)填具、心理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)匆骗、神學(xué)劳景、政治學(xué)、修辭學(xué)碉就、自然科學(xué)盟广、教育學(xué)、詩(shī)歌瓮钥、風(fēng)俗筋量,以及雅典法律。但是骏庸,他用的方法毛甲,真的適用于研究物體運(yùn)動(dòng)嗎?
【第一個(gè)吃螃蟹的人】
哥白尼誕生在15世紀(jì)具被,他使用托勒密的方法玻募,對(duì)前人的天文觀測(cè)做出了計(jì)算,但是他得出的結(jié)果和托勒密并不相同一姿。后來(lái)他發(fā)現(xiàn)七咧,出現(xiàn)問(wèn)題的關(guān)鍵在地心說(shuō)上跃惫,如果用日心說(shuō)來(lái)代替地心說(shuō),就能符合實(shí)際情況艾栋。但在當(dāng)時(shí)政教合一的歐洲爆存,他的學(xué)說(shuō)并不被接受,甚至被當(dāng)成異端邪說(shuō)蝗砾。布魯諾就因?yàn)橄冉希瑘?jiān)持日心說(shuō),并廣泛傳播而被意大利教廷活活燒死悼粮。
【奠基者】
伽利略誕生于十六世紀(jì)闲勺,是一個(gè)沒(méi)落貴族的后代,精通數(shù)學(xué)和物理扣猫。他通過(guò)觀察菜循,發(fā)現(xiàn)物體沿斜面下滑,速度增加申尤。向上滑動(dòng)癌幕,速度減小,那平面呢昧穿?不加不減嗎勺远?他通過(guò)實(shí)驗(yàn)和推測(cè)論證了以上的想法是對(duì)的。并且為科學(xué)研究提供了一套新的研究方法:數(shù)學(xué)--實(shí)驗(yàn)法粤咪。從這里開(kāi)始谚中,物理學(xué)開(kāi)始正式脫離自然哲學(xué)渴杆,成為一門獨(dú)立的自然學(xué)科寥枝,在這之前,科學(xué)家們都是用哲學(xué)思辨的方法來(lái)研究物理磁奖,嚴(yán)重脫離現(xiàn)實(shí)囊拜,是伽利略使物理研究走上正軌。
【天空立法者】
開(kāi)普勒生于16世紀(jì)比搭,是數(shù)學(xué)家冠跷,哲學(xué)家,物理學(xué)家身诺,他從德國(guó)國(guó)賓大學(xué)畢業(yè)后蜜托。受邀來(lái)到布拉格天文臺(tái)作第谷·布拉赫的助手,在此期間他接觸到大量第谷的觀測(cè)記錄霉赡,他進(jìn)而發(fā)現(xiàn)古老的地心說(shuō)和哥白尼的日心說(shuō)橄务,與第谷的觀測(cè)記錄有嚴(yán)重沖突。經(jīng)過(guò)多年的計(jì)算穴亏,他找到了問(wèn)題所在:他和以前的天文學(xué)家都是假定蜂挪,恒星軌道是圓形的重挑,但實(shí)際上,運(yùn)動(dòng)軌道卻是橢圓的棠涮。接著他又通過(guò)幾個(gè)月的計(jì)算谬哀,使自己的理論與第谷的觀測(cè)結(jié)果相吻,至此严肪,開(kāi)普勒定律問(wèn)世史煎。
【一個(gè)改變世界的賭注】
1683年,在倫敦一個(gè)咖啡館里驳糯,有三個(gè)男人在聊天劲室,這三個(gè)男人分別是,艾德蒙·哈雷结窘,尤里斯托弗·雷恩很洋,羅伯特·胡克。在聊天的過(guò)程中隧枫,他們的話題轉(zhuǎn)移到了天體運(yùn)動(dòng)喉磁,討論了為什么行星軌道是個(gè)完美的橢圓,然后他們打了個(gè)賭官脓,誰(shuí)能先找到原因协怒,誰(shuí)就能,贏得一本書(shū)卑笨。接下來(lái)胡克開(kāi)始了長(zhǎng)達(dá)數(shù)月的猜測(cè)孕暇,試圖用自己的臆測(cè)的理論,來(lái)說(shuō)服哈雷和雷恩赤兴,但是沒(méi)有成功妖滔。哈雷這時(shí)候覺(jué)得很厭煩,于是想到了胡克的死對(duì)頭:艾薩克·牛頓(他們是因?yàn)闋?zhēng)執(zhí)桶良,是誰(shuí)先發(fā)現(xiàn)光學(xué)原理而鬧得不可開(kāi)交)座舍。于是,他決定取拜訪牛頓陨帆。
【拾貝殼的小孩子】
1643年曲秉,牛頓誕生于英國(guó)林肯郡,在他出生之前疲牵,他的父親就去世了承二,他母親在他三歲的時(shí)候改嫁,而這個(gè)新的家庭對(duì)他來(lái)說(shuō)纲爸,沒(méi)有愛(ài)亥鸠,只有冷漠和排擠,所以從小牛頓就癡迷于自然缩焦,經(jīng)常發(fā)明一些小玩意兒自?shī)首詷?lè)读虏,在上中學(xué)的時(shí)候责静,牛頓對(duì)于自然現(xiàn)象的興趣進(jìn)一步提高,他對(duì)他所閱讀的大量的書(shū)都做了詳細(xì)的筆記盖桥,并加以整理灾螃。之后以優(yōu)異的成績(jī)進(jìn)入劍橋三一學(xué)院,在這個(gè)學(xué)校里揩徊,大家不喜歡那個(gè)整天陰著臉窟哺,不知道在想些什么的牛頓搓劫,而牛頓則將自己關(guān)進(jìn)了一間堆滿書(shū)的屋子里進(jìn)行各種鉆研叫榕,在這期間在這間屋子里誕生了很多開(kāi)創(chuàng)性的思想理論玩裙,讓人類文明前進(jìn)了一大步!
【歷史性的會(huì)面】
1684年8月齿税,艾德蒙哈雷來(lái)到牛頓的住處拜訪彼硫,他們聊了一會(huì)兒后,牛頓問(wèn)哈雷:如果太陽(yáng)對(duì)行星的引力與它們之間的距離的平方成反比凌箕,那會(huì)怎么樣拧篮?哈雷感覺(jué)到這是解決問(wèn)題的關(guān)鍵,雖然他也不知道其中的奧妙牵舱。緊接著牛頓說(shuō)道:那么行星的運(yùn)動(dòng)軌跡串绩,就完全是一個(gè)橢圓。哈雷大吃一驚芜壁,馬上問(wèn)道:你怎么知道礁凡?。牛頓隨后在他龐大的書(shū)堆里找了起來(lái)慧妄,因?yàn)樗谖鍌€(gè)月之前就算出來(lái)了顷牌,不知道放在哪里了。后來(lái)在哈雷的督促下腰涧,牛頓答應(yīng)再算一遍韧掩,這一次牛頓花了兩年的時(shí)間進(jìn)行了更多的思考,最后他拿出了驚世著作《自然科學(xué)的數(shù)學(xué)原理》窖铡。之后哈雷自費(fèi)為牛頓出版了這本書(shū)。至此坊谁,科學(xué)史上最偉大的著作费彼,《自然哲學(xué)的科學(xué)原理》問(wèn)世。
【近現(xiàn)代的發(fā)展】
牛頓力學(xué)體系的出現(xiàn)口芍,大大促進(jìn)了工程學(xué)的進(jìn)展箍铲,而各種繁雜的情況也逐漸出現(xiàn),這時(shí)候進(jìn)行矢量運(yùn)算的牛頓方程已經(jīng)很難用來(lái)解決復(fù)雜的問(wèn)題鬓椭,這時(shí)候拉格朗日和哈密頓先后提出了對(duì)經(jīng)典力學(xué)的不同于牛頓的表達(dá)方式颠猴,成功地簡(jiǎn)化了在復(fù)雜問(wèn)題巨大的運(yùn)算量問(wèn)題关划。經(jīng)過(guò)近2400年的接力,經(jīng)典力學(xué)大廈翘瓮,建設(shè)完成贮折!
經(jīng)典力學(xué)內(nèi)容簡(jiǎn)介
接下來(lái)我們來(lái)講一下經(jīng)典力學(xué)的理論框架~~
那么我們從何講起呢?
既然我們是在研究運(yùn)動(dòng)资盅,那么我們肯定要知道該怎么表達(dá)和物體運(yùn)動(dòng)有關(guān)的一些事情调榄,而且要用物理語(yǔ)言(即用自然語(yǔ)言描述的定義和以數(shù)學(xué)語(yǔ)言構(gòu)成的表達(dá)系統(tǒng))表示,什么意思呢呵扛?在描述物體空間位置和時(shí)間的關(guān)系時(shí)每庆,我們可以用自然語(yǔ)言說(shuō):哇!跑的好快啊~今穿,或者用物理語(yǔ)言表達(dá):V很大g土椤(感覺(jué)好僵硬。蓝晒。凤价。。拔创。利诺。)。又或者剩燥,我們講:他在向前跑慢逾,用物理語(yǔ)言描述即:X>0(在已經(jīng)定義坐標(biāo)系正方向的情況下),這樣的話灭红,不僅簡(jiǎn)化了描述過(guò)程侣滩,而且方便全世界的物理學(xué)家一同研究,因?yàn)槭褂玫氖峭惶渍Z(yǔ)言系統(tǒng)变擒,不存在語(yǔ)言差異君珠。接下來(lái)我們就先來(lái)依次介紹經(jīng)典力學(xué)的三大部分部分:運(yùn)動(dòng)學(xué),靜力學(xué)娇斑,動(dòng)力學(xué)策添。
一:運(yùn)動(dòng)的描述方式(運(yùn)動(dòng)學(xué))
先簡(jiǎn)單介紹一下:我們用質(zhì)點(diǎn)描述物體,參考系描述物理系統(tǒng)中其他物體毫缆,位矢描述物體的空間位置唯竹,位移描述物體的有效運(yùn)動(dòng),速度描述運(yùn)動(dòng)快慢苦丁,加速度描述速度改變的快慢浸颓,用時(shí)間描述先后順序,用空間描述物體上下左右排列形式。
質(zhì)點(diǎn):任何物體都有一定的大小形狀产上,質(zhì)量和內(nèi)部結(jié)構(gòu)棵磷,在物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)候,如果物體的大小和形狀晋涣,不起作用仪媒,或者所起的作用不顯著,而可以忽略不計(jì)時(shí)姻僧,我們就可以近似地把該物體看作一個(gè)具有質(zhì)量规丽,而大小和形狀,可以忽略的理想物體撇贺,叫做質(zhì)點(diǎn)赌莺。例如,在研究地球繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)時(shí)松嘶,由于地球的平均半徑(約6400KM)比地球與太陽(yáng)間的距離(約150000000KM)小很多艘狭,地球上的各點(diǎn)相對(duì)于太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng),就可以看作是相同的翠订,這時(shí)候就可以忽略地球的大小和形狀巢音,把地球當(dāng)成一個(gè)質(zhì)點(diǎn),此所謂:大行不顧細(xì)謹(jǐn)~
參考系與坐標(biāo)系:我們生活在地球上尽超,而地球不僅在自轉(zhuǎn)官撼,而且還在繞著太陽(yáng)公轉(zhuǎn),而太陽(yáng)則繞著銀河系中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)似谁。無(wú)論什么運(yùn)動(dòng)形式傲绣,自然界中的一切物質(zhì),都在運(yùn)動(dòng)巩踏,小到原子秃诵,大到宇宙星體都在運(yùn)動(dòng),所以塞琼,運(yùn)動(dòng)和物質(zhì)是不可分割的菠净,只要有物質(zhì)存在,就有運(yùn)動(dòng)存在著彪杉,就是運(yùn)動(dòng)本身的絕對(duì)性毅往。那么在這么多龐大且復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)關(guān)系中,我們?cè)撊ピ趺囱芯课矬w的運(yùn)動(dòng)呢在讶?這時(shí)候我們可以選取一個(gè)或者幾個(gè)彼此之間相對(duì)靜止的物體作為參考煞抬,然后研究這個(gè)物體相對(duì)于,這些物體是如何運(yùn)動(dòng)的构哺,而選作參考的物體,就被稱作參考系。我們?yōu)榱私酉聛?lái)的研究曙强,需要選用數(shù)學(xué)工具中的笛卡爾坐標(biāo)系進(jìn)行數(shù)學(xué)上的表示残拐,所以坐標(biāo)系就誕生了。
時(shí)間與空間:小明與小剛在操場(chǎng)上互相追逐的故事大家在小學(xué)數(shù)學(xué)里都學(xué)過(guò)的碟嘴,我們都知道小剛會(huì)比小明先出發(fā)溪食,但是小明跑得快呀,所以小剛在被瘋狂追逐數(shù)圈后娜扇,體力不支错沃,卒!咳咳雀瓢,不對(duì)不對(duì)枢析,是數(shù)圈之后被追上,那么這里我們說(shuō)“先出發(fā)是什么意思呢?”, 我們刃麸,所表達(dá)的意思就是醒叁,小剛出發(fā),發(fā)生在小明出發(fā)之前泊业。所以我們用時(shí)間用來(lái)描述事件之間的順序把沼。而小剛被小明追上是什么意思呢?(小剛也是男的吁伺,不要多想)饮睬,意思是他們的位置重合了,所以我們用空間來(lái)表示空間描述物體的位置篮奄。
運(yùn)動(dòng)學(xué)方程:在一個(gè)參考系中捆愁,當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)時(shí),它的空間位置一定是個(gè)以時(shí)間為變量的函數(shù)宦搬,設(shè)物體空間位置為(X,Y,Z)那么則存在X=f(t).Y=f(t),Z=f(t), 他們叫做質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程牙瓢。例如:X=X0+vt。
位矢與位移:位置矢量是在某一時(shí)刻间校,以坐標(biāo)原點(diǎn)為起點(diǎn)矾克,以運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)所在位置為終點(diǎn)的有向線段。而位移是在一段時(shí)間間隔內(nèi)憔足,從質(zhì)點(diǎn)的起始位置引向質(zhì)點(diǎn)的終止位置的有向線段胁附。由高中向量知識(shí)可知:位移=位矢1-位矢2
路程:即物體的運(yùn)動(dòng)軌跡。
速度與速率:我們用速度來(lái)表示物體運(yùn)動(dòng)的快慢滓彰。速度在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程控妻。速度的計(jì)算公式:V=S/t。速度的單位是m/s和km/h揭绑。位移與時(shí)間的比值叫做速度弓候,路程與時(shí)間的比值叫做速率郎哭。
加速度:加速度是描述物體速度變化快慢的物理量,數(shù)值上等于速度變化量與發(fā)生這一變化所用時(shí)間的比值Δv/Δt菇存,夸研,通常用a表示,單位是m/s2依鸥,瞬時(shí)加速度指的是在某時(shí)刻或某位置的加速度大小亥至,等于速度變化量與時(shí)間的一階導(dǎo)數(shù),等于位移與時(shí)間的二階導(dǎo)數(shù)贱迟。
上面差不多就是高中常用的物體運(yùn)動(dòng)描述概念了姐扮,不知道各位寶寶看懂沒(méi)有呢?
下面請(qǐng)大家備好氧氣瓶衣吠,一波窒息操作即將來(lái)臨茶敏。
切向加速度與法向加速度:在曲線運(yùn)動(dòng)中,我們可以把任意一點(diǎn)的加速度分解為一個(gè)指向圓心的加速度與另外一個(gè)垂直于其的加速度蒸播。指向圓心的加速度叫法向加速度睡榆,另外一個(gè)叫切向加速度。
角位置與角速度:我們回想一下高中數(shù)學(xué)對(duì)與角的定義袍榆。一條射線繞著它的端點(diǎn)從一個(gè)位置旋轉(zhuǎn)到另一個(gè)位置所形成的圖形叫做角胀屿。所旋轉(zhuǎn)射線的端點(diǎn)叫做角的頂點(diǎn),開(kāi)始位置的射線叫做角的始邊包雀,終止位置的射線叫做角的終邊宿崭。在物理學(xué)上,在建立好的參考系上(這里用的是自然坐標(biāo)系才写,即一個(gè)軸與軌跡圓或者曲率圓的直徑重合葡兑,而另外軸一個(gè)垂直于其,并且與切于軌跡圓或者曲率圓的切線重合)赞草,終邊與始邊的夾角叫做角位置讹堤。在一段時(shí)間后,角的變化量叫做角位移厨疙,角位移與時(shí)間的比叫做角速度洲守。
角加速度:我們參照上面直線運(yùn)動(dòng)中的定義可以得出,對(duì)角速度求導(dǎo)就是瞬時(shí)角速度了沾凄。再求一次梗醇,也就是求二階導(dǎo)數(shù),那就得出了瞬時(shí)角加速度撒蟀,簡(jiǎn)稱角加速度叙谨。
關(guān)于直線運(yùn)動(dòng)以及曲線運(yùn)動(dòng)的描述定義就是這些啦~各位寶寶還好嗎?
既然我們有了這些定義保屯,我們就可以開(kāi)心的用數(shù)學(xué)來(lái)搞事情了手负,為了照顧文科的小朋友涤垫,直接放公式,我就不一步步推導(dǎo)了~
發(fā)車虫溜!
? 1雹姊、平均速度股缸;? ? 定義式平均速率衡楞;
? 2、推理?
? 3敦姻、中間時(shí)刻速度瘾境;
末速度Vt=V0+at
中間位置速度
位移
加速度(以V0為正方向,a與V0同向[加速]a0,反向則a<0)
實(shí)驗(yàn)推論镰惦; S1-S2=S3-S2=S4-S3==x=a
初速度為0n個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)s的比迷守;s1:s2:s3:Sn=1:3:5:(2n-1)
初速度為0的n個(gè)連續(xù)相等的位移內(nèi)t之比;
? t1:t2:t3:tn=1:(0):()::()? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
a=
以上就是運(yùn)動(dòng)學(xué)的主要內(nèi)容了旺入,接下來(lái)介紹靜力學(xué)(不行兑凿,讓本寶寶扶墻歇會(huì),已經(jīng)碼2245個(gè)字了)
…….
……
……
…~
原地復(fù)活~
接下來(lái)是靜力學(xué)的內(nèi)容
我們剛剛討論的內(nèi)容是從數(shù)學(xué)的角度進(jìn)行研究分析茵瘾,而早在公元前2世紀(jì)礼华,阿基米德就發(fā)現(xiàn)了浮力原理和杠桿原理,已經(jīng)開(kāi)始了用“力”這個(gè)概念來(lái)描述運(yùn)動(dòng)了拗秘。由此可見(jiàn)圣絮,靜力學(xué)的歷史要長(zhǎng)于運(yùn)動(dòng)學(xué),所以靜力學(xué)對(duì)于物體運(yùn)動(dòng)的研究也是十分重要的雕旨,下面我們發(fā)第二班車~
二.靜力學(xué)
近代物理證明自然界物體之間的基本作用力可歸結(jié)為四類扮匠,萬(wàn)有引力,電磁力凡涩,強(qiáng)力和弱力棒搜。
萬(wàn)有引力:自然界中任何兩個(gè)物體都是相互吸引的,引力的大小跟這兩個(gè)物體的質(zhì)量乘積成正比活箕,跟它們的距離的二次方成反比力麸。這個(gè)比較常見(jiàn),宏觀物體都存在相互作用力讹蘑,只是大小不同末盔,星體之間的相互作用力可以高達(dá)1*1035N,而本寶寶也可以用6.67x10-7 N的力把你捕獲<(ˉ^ˉ)>座慰。
電磁力:帶電荷粒子通過(guò)電磁場(chǎng)傳遞著相互之間的作用陨舱。最常見(jiàn)的就是磁鐵之間的作用,
弱相互作用力:是指中子衰變成質(zhì)子版仔、電子與中微子或反電子中微子游盲。
強(qiáng)相互作用力:是指夸克之間的相互作用力误墓。ㄟ( ▔, ▔ )ㄏ
在介紹完了基本作用力之后,我們來(lái)介紹幾種常見(jiàn)的作用力益缎。
第一個(gè)當(dāng)然是喜聞樂(lè)見(jiàn)的重力啦(最直觀的表現(xiàn)就是體重……)
在前面我們講到了四個(gè)基本力之中的萬(wàn)有引力谜慌,宏觀物體之間都會(huì)存在引力,那么人和地球之間也必然會(huì)有萬(wàn)有引力的作用莺奔。但是欣范,我們和地球之間的這個(gè)力,不僅僅用來(lái)把我們吸到地球上令哟。而且我們還恼琼,隨著地球一起在繞著地軸旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)也需要費(fèi)力氣的好嗎屏富?所以重力只是晴竞,我們和地球之間的萬(wàn)有引力的一部分。
減肥小技巧
1.去到赤道能減重5%狠半,因?yàn)樵谀抢锬戕D(zhuǎn)的更快
2.去到月球上噩死,你能減重63%,因?yàn)槟抢镆π?/p>
3.去到一個(gè)自轉(zhuǎn)快神年,質(zhì)量小的星球上已维。。瘤袖。衣摩。。不好意思捂敌,你去不了艾扮。。占婉。泡嘴。
第二個(gè)是彈力
當(dāng)兩個(gè)物體發(fā)生相互作用時(shí),一個(gè)物體是另一個(gè)物體發(fā)生形變逆济,這個(gè)形變的物體必然會(huì)產(chǎn)生一個(gè)酌予,對(duì)施壓物體的反抗力,這個(gè)力就被稱作彈力奖慌。彈力的表現(xiàn)方式是非常多樣的抛虫,我們下面來(lái)討論三種主要的表現(xiàn)方式。
1.兩個(gè)物體通過(guò)一定面積相互擠壓简僧。通常叫做正壓力
例如建椰,小紅的手和她的臉之間通過(guò)一定面積的接觸通過(guò)一定面積的接觸,產(chǎn)生了相互作用力(要不然她的臉怎么這么紅)
2.繩線被物體拉伸岛马。這種力在繩子內(nèi)部叫張力棉姐,對(duì)外部表現(xiàn)為拉力
例如屠列,這只可愛(ài)的兔兔能夠自掛東南枝,就是繩子存在拉力伞矩,所以能把它懸起來(lái)笛洛。
3.第三個(gè)是彈簧的彈力
例如:這個(gè)沒(méi)有例如。乃坤。苛让。。侥袜,要不本寶寶給你拆個(gè)圓珠筆里的給你玩吧~蝌诡。
說(shuō)回正題,當(dāng)彈簧被拉伸或壓縮時(shí)枫吧,它就會(huì)產(chǎn)生對(duì)與之相連的物體有彈力作用,這種彈力總是力圖使彈簧恢復(fù)原狀宇色,所以又叫做恢復(fù)力九杂,在一定的范圍內(nèi),這種恢復(fù)力的宣蠕,大小總與形變成正比例隆,即F=kX,這個(gè)規(guī)律叫做胡克定律(就是第一次觀察到細(xì)胞的胡克)
第三個(gè)是:摩擦力
當(dāng)兩個(gè)相互接觸的物體抢蚀,在沿接觸面相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)镀层,或者有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí),在接觸面之間產(chǎn)生一對(duì)阻止相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力叫做摩擦力
相互接觸的兩個(gè)物體在外力的作用下皿曲,雖有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)唱逢,但并不產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)著時(shí)的摩擦力,叫靜摩擦力屋休。
當(dāng)外力超過(guò)最大靜摩擦力坞古,使物體間產(chǎn)生了相對(duì)滑動(dòng)著時(shí),也有摩擦力劫樟,叫做滑動(dòng)摩擦力痪枫。
從本質(zhì)上來(lái)說(shuō),上面的三種力叠艳,重力歸屬于萬(wàn)有引力的一個(gè)分力奶陈,而摩擦力和彈力都是屬于電磁力的一種表現(xiàn)形式。
以上就是三種常見(jiàn)力的介紹附较,沒(méi)有放計(jì)算公式吃粒,因?yàn)橹饕菑牧@個(gè)角度去闡述,下面再補(bǔ)上吧~
寫(xiě)到這里翅睛,我們已經(jīng)介紹了經(jīng)典力學(xué)的兩個(gè)部分声搁,那么接下來(lái)就是見(jiàn)證奇跡的時(shí)刻
鎧甲勇士黑竞,變身!疏旨!
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三.動(dòng)力學(xué)
既然運(yùn)動(dòng)可以用數(shù)學(xué)表示也可以用力學(xué)表示很魂,那么可不可以既使用數(shù)學(xué),又使用力學(xué)呢檐涝??jī)烧吣懿荒芙徊鎭?lái)呢遏匆?
牛頓做出了他的解答。
牛頓通過(guò)他的思考計(jì)算谁榜,提出了著名的牛頓定律幅聘,牛頓運(yùn)動(dòng)定律包括牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律、牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律和牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律三條定律窃植,由艾薩克·牛頓在1687年于《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書(shū)中總結(jié)提出帝蒿。 其中,第一定律說(shuō)明了力的含義:力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因巷怜;第二定律指出了力的作用效果:力使物體獲得加速度葛超;第三定律揭示出力的本質(zhì):力是物體間的相互作用。在這其中延塑,牛頓第二定律是最耀眼的成就绣张。
牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律的常見(jiàn)表述是:物體加速度的大小跟作用力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比关带,且與物體質(zhì)量的倒數(shù)成正比侥涵;加速度的方向跟作用力的方向相同。大家知道力的概念是在靜力學(xué)中提出的宋雏,而加速度則是在運(yùn)動(dòng)學(xué)中提出的芜飘,牛頓第二定律成功成為了兩者之間的橋梁,把兩者相互聯(lián)系好芭,構(gòu)建起了新的學(xué)科——?jiǎng)恿W(xué)
接下來(lái)我們來(lái)講一講經(jīng)典力學(xué)第三部分——?jiǎng)恿W(xué)
動(dòng)力學(xué)燃箭,它主要研究作用于物體的力與物體運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,動(dòng)力學(xué)有兩類基本問(wèn)題:一是已知質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)舍败,求作用于質(zhì)點(diǎn)上的力招狸;二是已知作用于質(zhì)點(diǎn)上的力,求質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)邻薯。對(duì)動(dòng)力學(xué)的研究使人們掌握了物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律裙戏,并能夠?yàn)槿祟愡M(jìn)行更好的服務(wù)。為近代星際航行厕诡,發(fā)射飛行器考察月球累榜、火星、金星等等開(kāi)辟了道路。
因?yàn)閯?dòng)力學(xué)囊括了運(yùn)動(dòng)學(xué)和靜力學(xué)壹罚,所以它的內(nèi)容無(wú)需再多作敘述葛作。動(dòng)力學(xué)不是特別偏向純理論研究,主要方向是應(yīng)用猖凛,所以以動(dòng)力學(xué)為基礎(chǔ)而發(fā)展出來(lái)的應(yīng)用學(xué)科有天體力學(xué)赂蠢、振動(dòng)理論、運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性理論辨泳、陀螺力學(xué)虱岂、外彈道學(xué)、變質(zhì)量力學(xué)以及正在發(fā)展中的多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)等(見(jiàn)振動(dòng)菠红,運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性第岖,變質(zhì)量體運(yùn)動(dòng),多剛體系統(tǒng))大批學(xué)科试溯。
以上就是經(jīng)典力學(xué)牛頓表述方式的大體內(nèi)容蔑滓,不知道有沒(méi)有寶寶想看看其它的表述方式呢?放幾張圖讓大家感受下吧~~
大家以為這就完了嗎耍共?
NONONO~
還有質(zhì)點(diǎn)系統(tǒng)和質(zhì)點(diǎn)簇呢~
先挖個(gè)坑好了
以后再填
如果各位看官還滿意的話烫饼,歡迎點(diǎn)贊與評(píng)論哦~~
愛(ài)你們~
參考書(shū)目:
《基本物理學(xué)》 程守洙 江之永主編 高等教育出版社
《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》 牛頓著 北京大學(xué)出版社
《物理學(xué)史》 (美)弗·卡約里 著 廣西師范大學(xué)出版社
參考資料:
百度百科,百度文庫(kù)试读,知乎
致謝:
謝謝杰杰同學(xué)告訴我近現(xiàn)代哲學(xué)研究方法。
謝謝依依同學(xué)告訴我十六世紀(jì)之前的哲學(xué)研究方法荠耽。
謝謝任大神給我提出的排版建議钩骇。
謝謝媽媽對(duì)我的幫助。
謝謝大家我的朋友們對(duì)我的支持~
作者:于恩賜?
未經(jīng)許可铝量,不準(zhǔn)用于商業(yè)用途
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