理論力學(xué)質(zhì)點力學(xué)

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1、Introduction緒論一、理論力學(xué)的研究對象理論力學(xué)：是研究物體機械運動一般規(guī)律以及物體間的機械相互作用的一門學(xué)科。Introduction緒論1Introduction緒論機械運動：是物體或其各部分在空間的相對位置隨時間的變化。機械相互作用：是指能夠改變物體機械運動狀態(tài)或物體形狀的各種作用描述機械運動的基本量：質(zhì)量、時間、位移、力等2Introduction緒論靜力學(xué)：運動學(xué)：動力學(xué)：.研究物體在力系作用下的平衡規(guī)律，同時也研究力的一般性質(zhì)和力系的簡化方法等。研究物體運動的幾何性質(zhì)，而不研究引起物體運動的原因。研究受力物體的運動變化與作用力之間的關(guān)系。二、理論力

2、學(xué)的研究內(nèi)容31、抽象化方法如質(zhì)點、剛體等概念2、演繹方法（從公理出發(fā)，借助數(shù)學(xué)工具推理出經(jīng)典力學(xué)的全部推論）如牛頓定律?動量定理?動量矩定理Introduction緒論三、理論力學(xué)的研究方法4早在(公元前287~212)古希臘阿基米德著的《論比重》就奠定了靜力學(xué)基礎(chǔ)。意大利的達芬奇(1452~1519)研究滑動摩擦、平衡、力矩。波蘭的哥白尼(1473~1543)創(chuàng)立宇宙“日心說”。德國的開普勒(1571~1630)提出行星運動三定律。Introduction緒論四、理論力學(xué)的發(fā)展史5意大利的伽利略(1564~1642)自由落體規(guī)律、慣性定律及加速度的概念。英國偉大科學(xué)

3、家牛頓(1643~1727)在1687年版的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書總其大成，提出動力學(xué)的三個基本定律，萬有引力定律，天體力學(xué)等。是力學(xué)奠基人。Introduction緒論6Bernoulli(Swiss,1667~1748)foundtheprincipleofvirtualdisplacements.瑞士的伯努利(1667~1748)虛位移原理。Euler(Swiss,1707~1783)publishedthebookMechanicswhichuseddifferentialequationstostudymechanics.瑞士的歐拉(1707~1783)著

4、作《分析力學(xué)》用微分方程研究。.Introduction緒論7Introduction緒論D’Alembert(French,1717~1785)evolvedd’Alembert’sprinciple法國達朗伯(1717~1785)名著《動力學(xué)專論》達朗伯原理。Lagrange(French,1736~1813)broughtforwardthelagrangeequationsofthesecondkind.法國拉格朗日(1736~1813)提出第二類拉格朗日方程。8五、理論力學(xué)的適用范圍1.物體運動的速度遠少于光速2.宏觀物體（天體---原子）作用量=能量x

5、時間>>h=6.602X10^(-34)（JS）9參考書郭士堃：《理論力學(xué)》上、下冊H.戈德斯坦（美）：經(jīng)典力學(xué)費恩曼（Feynman)：《物理學(xué)講義.第一卷）汪家訸：分析力學(xué)理論力學(xué)習(xí)題集10第1章　質(zhì)點力學(xué)11§1.1運動的描述方法§1.2速度、加速度的分量表示式§1.4質(zhì)點運動定律§1.5質(zhì)點運動微分方程§1.7功與能§1.9有心力本章主要學(xué)習(xí)內(nèi)容12具有一定質(zhì)量的幾何點?？梢栽诳臻g自由移動的質(zhì)點。確定它在空間的位置需要三個獨立變量。第1章　質(zhì)點力學(xué)§1.1運動的描述方法一、參照系與坐標(biāo)系質(zhì)點自由質(zhì)點參照系坐標(biāo)系為描述物體的運動而選取的參考物體。用以標(biāo)定物體的空間

6、位置而設(shè)置的坐標(biāo)系統(tǒng)。計算系統(tǒng)=坐標(biāo)系+時間13二、運動方程與軌道第1章　質(zhì)點力學(xué)§1.1運動的描述方法運動方程：物體的運動位置隨時間的變化關(guān)系具體一般選擇直角坐標(biāo)系、極坐標(biāo)系和自然坐標(biāo)系來描述具體問題直角坐標(biāo)系14第1章　質(zhì)點力學(xué)§1.1運動的描述方法從運動方程中消去時間t，就得到軌跡方程f(x,y,z)=0。自然坐標(biāo)系極坐標(biāo)系15設(shè)質(zhì)點作曲線運動t時刻位于A點，位矢，t+?t時刻位于B點，位矢　　。三、位移、速度和加速度第1章　質(zhì)點力學(xué)§1.1運動的描述方法(Displacement,velocityandacceleration)位移(displacement)：

7、16第1章　質(zhì)點力學(xué)§1.1運動的描述方法速度是位矢隨時間的變化率。速度的大?。?7加速度是指速度隨時間變化率。第1章　質(zhì)點力學(xué)§1.1運動的描述方法加速度的大小和方向？？極限定義法18由　　　　　　求導(dǎo)可得：速度表示：速率的表示：第1章　質(zhì)點力學(xué)§1.2速度、加速度的分量表示式一、直角坐標(biāo)系19加速度表示：加速率表示：第1章　質(zhì)點力學(xué)§1.2速度、加速度的分量表示式加速度分量為：20第1章　質(zhì)點力學(xué)§1.1運動的描述方法21第1章　質(zhì)點力學(xué)§1.1運動的描述方法22第1章　質(zhì)點力學(xué)§1.2速度、加速度的分量表示式二、極坐標(biāo)系（指向極角的