物理力學基礎知識講座延時符Contents目錄物理力學概述牛頓運動定律牛頓運動定律的應用動量與動量守恒定律角動量與角動量守恒定律彈性力學基礎材料力學基礎延時符01物理力學概述物理力學是一門研究物體運動和力的關系的科學，它探討了物體在力的作用下如何運動，以及力本身如何產生和變化。物理力學可以分為經典力學、相對論力學和量子力學等幾個主要分支。這些分支在研究范圍、基本假設和應用領域等方面存在差異。定義與分類分類定義

物理力學的重要性基礎學科地位物理力學是物理學的一個重要分支，是理解和研究其他物理現象的基礎。應用廣泛物理力學的原理和方法在工程、技術、經濟和社會等領域有廣泛的應用，如機械工程、航空航天、交通運輸、生物醫學等。對其他學科的支撐物理力學為其他學科提供了理論基礎和支持，如化學、生物學、地球科學等。古代人們對力學有了初步的認識和應用，如阿基米德浮力原理的提出。古代力學17世紀和18世紀，牛頓等科學家發展了經典力學理論，為后續的物理學發展奠定了基礎。經典力學20世紀初，愛因斯坦提出了相對論，對經典力學進行了修正和發展，拓寬了力學的應用范圍。相對論力學20世紀初，量子力學的誕生，為微觀世界的描述提供了新的理論框架。量子力學物理力學的發展歷程延時符02牛頓運動定律慣性定律，描述物體保持靜止或勻速直線運動的狀態，除非受到外力作用。總結詞牛頓第一定律，也被稱為慣性定律，指出一個物體將保持其靜止狀態或勻速直線運動狀態，除非有力作用在它上面。換句話說，如果沒有外力作用，一個物體的運動狀態不會改變。這是經典力學的基礎之一，對于理解物體運動和力的作用非常重要。詳細描述牛頓第一定律動量定理，描述物體的加速度與作用力之間的關系，即F=ma。總結詞牛頓第二定律，也被稱為動量定理或F=ma，指出物體的加速度與作用在它上面的力成正比，與它的質量成反比。這個定律是經典力學中描述物體運動變化的核心理論之一，廣泛應用于各種物理現象的解釋和計算。詳細描述牛頓第二定律總結詞作用力和反作用定律，描述作用力和反作用力大小相等、方向相反的規律。詳細描述牛頓第三定律，也被稱為作用力和反作用定律，指出對于任何作用力，都有一個大小相等、方向相反的反作用力。這個定律說明了力的相互作用的性質，是理解物體運動和力的關系的重要基礎之一。牛頓第三定律總結詞力的定義與分類，包括基本力、萬有引力、電磁力等。要點一要點二詳細描述力是物體之間的相互作用，是改變物體運動狀態的原因。根據不同的分類標準，可以將力分為基本力和派生力、主動力和被動力等。在物理學中，最基本的力有四種：基本力、萬有引力、電磁力和弱力。這些力在微觀和宏觀尺度上都有其作用機制和表現形式，對于理解物質世界的基本規律具有重要意義。力的概念與分類延時符03牛頓運動定律的應用物體在直線上以恒定速度運動，不受外力作用時保持勻速直線運動狀態。勻速直線運動勻加速直線運動勻減速直線運動物體在直線上以恒定的加速度運動，速度隨時間均勻增加。物體在直線上以恒定的加速度減速運動，速度隨時間均勻減小。030201直線運動物體圍繞一個固定點做圓周運動，速度方向始終與運動軌跡相切。圓周運動物體在重力的作用下沿著拋物線軌跡運動，如投擲鉛球。拋物線運動物體在兩個互相垂直的力的作用下沿著橢圓軌跡運動，如行星繞太陽的運動。橢圓運動曲線運動物體相對于其他物體的位置和速度變化，是相對于參考系而言的運動。相對運動物體相對于固定參考系的位置和速度變化，不受其他物體運動狀態的影響。絕對運動相對運動與絕對運動延時符04動量與動量守恒定律總結詞動量是描述物體運動狀態的重要物理量，其計算公式為P=mv，其中m為物體的質量，v為物體的速度。詳細描述動量是物體質量和速度的乘積，表示物體運動時的沖量。在物理學中，動量是一個矢量，具有方向和大小。計算動量時，需要明確物體的質量和速度方向。動量的定義與計算總結詞動量守恒定律是物理學中的基本定律之一，它指出在沒有外力作用的情況下，系統內的總動量保持不變。詳細描述動量守恒定律適用于封閉系統，即系統不受外界作用力或作用力相互抵消的情況。在碰撞、火箭推進、行星運動等許多物理現象中，動量守恒定律都起著重要作用。通過應用動量守恒定律，可以預測系統的運動狀態和變化。動量守恒定律及應用動量定理與沖量動量定理是描述物體動量變化的定理，其計算公式為Ft=mv2-mv1，其中F為作用力，t為作用時間，m為物體的質量，v1和v2分別為作用前后的速度。沖量則是力與時間的乘積。總結詞動量定理表明力在一段時間內對物體所做的功等于物體動量的變化量。沖量則是描述力在時間上的積累效應，等于力與時間的乘積。在分析碰撞、火箭推進等物理過程時，動量定理和沖量是非常重要的概念。詳細描述延時符05角動量與角動量守恒定律角動量的定義與計算角動量定義角動量是描述物體繞某點旋轉運動的物理量，等于物體質量、速度和旋轉半徑的乘積。角動量計算對于質點，角動量計算公式為(L=mvr)，其中(m)是質點質量，(v)是質點速度，(r)是從旋轉中心到質點的距離。角動量守恒定律在沒有外力矩作用的情況下，一個封閉系統的總角動量保持不變。應用實例行星繞太陽旋轉、陀螺儀的工作原理、滑冰運動員的轉體動作等。角動量守恒定律及應用轉動慣量定義轉動慣量是描述物體轉動慣性大小的物理量，等于物體質量與轉動半徑平方的乘積。力矩與轉動慣量的關系力矩與轉動慣量是描述物體轉動狀態的兩個重要物理量，它們之間存在密切關系，是角動量守恒定律推導的基礎。力矩定義力矩是描述力對物體轉動效應的物理量，等于力和力臂的乘積。力矩與轉動慣量延時符06彈性力學基礎連續性假設均勻性假設各向同性假設小變形假設彈性力學的基本假設01020304假設物體由無數個無窮小的質點組成，且質點之間沒有空隙。假設物體在各個方向上的性質是均勻的，即物體的物理性質不隨位置的變化而變化。假設物體在各個方向上的性質相同，即物體的物理性質不隨方向的變化而變化。假設物體的變形是小變形，即變形量相對于物體尺寸來說可以忽略不計。VS物體內部相鄰部分之間的相互作用力，單位為牛頓（N）。應變物體在應力作用下發生的形狀和尺寸的變化，單位為應變（%）。應力應力和應變的概念彈性力學的基本方程根據牛頓第三定律，物體內部各點的應力滿足平衡關系。描述物體在應力作用下發生的形狀和尺寸的變化。描述應力與應變之間的關系，即應力和應變之間的物質關系。描述物體邊界上的應力、應變和位移等物理量。平衡方程幾何方程本構方程邊界條件延時符07材料力學基礎硬度材料抵抗被壓入或刻劃的能力。韌性材料抵抗沖擊和振動的能力。強度材料抵抗外力而不發生斷裂的最大應力。彈性材料在受到外力作用時發生形變，當外力去除后能恢復原狀的性質。塑性材料在受到外力作用時發生形變，當外力去除后不能恢復原狀但仍保持形變的性質。材料的基本力學性能材料在受到外力作用時抵抗破壞的能力。材料在受到外力作用時抵抗變形的能力。強度剛度材料的強度與剛度利用材料的力學性能設計和建造橋梁和建筑，確保其安全性和穩定性。橋梁和建筑結