物理力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)講座延時(shí)符Contents目錄物理力學(xué)概述牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用動(dòng)量與動(dòng)量守恒定律角動(dòng)量與角動(dòng)量守恒定律彈性力學(xué)基礎(chǔ)材料力學(xué)基礎(chǔ)延時(shí)符01物理力學(xué)概述物理力學(xué)是一門研究物體運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系的科學(xué)，它探討了物體在力的作用下如何運(yùn)動(dòng)，以及力本身如何產(chǎn)生和變化。物理力學(xué)可以分為經(jīng)典力學(xué)、相對論力學(xué)和量子力學(xué)等幾個(gè)主要分支。這些分支在研究范圍、基本假設(shè)和應(yīng)用領(lǐng)域等方面存在差異。定義與分類分類定義

物理力學(xué)的重要性基礎(chǔ)學(xué)科地位物理力學(xué)是物理學(xué)的一個(gè)重要分支，是理解和研究其他物理現(xiàn)象的基礎(chǔ)。應(yīng)用廣泛物理力學(xué)的原理和方法在工程、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，如機(jī)械工程、航空航天、交通運(yùn)輸、生物醫(yī)學(xué)等。對其他學(xué)科的支撐物理力學(xué)為其他學(xué)科提供了理論基礎(chǔ)和支持，如化學(xué)、生物學(xué)、地球科學(xué)等。古代人們對力學(xué)有了初步的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用，如阿基米德浮力原理的提出。古代力學(xué)17世紀(jì)和18世紀(jì)，牛頓等科學(xué)家發(fā)展了經(jīng)典力學(xué)理論，為后續(xù)的物理學(xué)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。經(jīng)典力學(xué)20世紀(jì)初，愛因斯坦提出了相對論，對經(jīng)典力學(xué)進(jìn)行了修正和發(fā)展，拓寬了力學(xué)的應(yīng)用范圍。相對論力學(xué)20世紀(jì)初，量子力學(xué)的誕生，為微觀世界的描述提供了新的理論框架。量子力學(xué)物理力學(xué)的發(fā)展歷程延時(shí)符02牛頓運(yùn)動(dòng)定律慣性定律，描述物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，除非受到外力作用。總結(jié)詞牛頓第一定律，也被稱為慣性定律，指出一個(gè)物體將保持其靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，除非有力作用在它上面。換句話說，如果沒有外力作用，一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不會(huì)改變。這是經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)之一，對于理解物體運(yùn)動(dòng)和力的作用非常重要。詳細(xì)描述牛頓第一定律動(dòng)量定理，描述物體的加速度與作用力之間的關(guān)系，即F=ma。總結(jié)詞牛頓第二定律，也被稱為動(dòng)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(zhì)量成反比。這個(gè)定律是經(jīng)典力學(xué)中描述物體運(yùn)動(dòng)變化的核心理論之一，廣泛應(yīng)用于各種物理現(xiàn)象的解釋和計(jì)算。詳細(xì)描述牛頓第二定律總結(jié)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(guī)律。詳細(xì)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(gè)大小相等、方向相反的反作用力。這個(gè)定律說明了力的相互作用的性質(zhì)，是理解物體運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系的重要基礎(chǔ)之一。牛頓第三定律總結(jié)詞力的定義與分類，包括基本力、萬有引力、電磁力等。要點(diǎn)一要點(diǎn)二詳細(xì)描述力是物體之間的相互作用，是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，可以將力分為基本力和派生力、主動(dòng)力和被動(dòng)力等。在物理學(xué)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(jī)制和表現(xiàn)形式，對于理解物質(zhì)世界的基本規(guī)律具有重要意義。力的概念與分類延時(shí)符03牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用物體在直線上以恒定速度運(yùn)動(dòng)，不受外力作用時(shí)保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。勻速直線運(yùn)動(dòng)勻加速直線運(yùn)動(dòng)勻減速直線運(yùn)動(dòng)物體在直線上以恒定的加速度運(yùn)動(dòng)，速度隨時(shí)間均勻增加。物體在直線上以恒定的加速度減速運(yùn)動(dòng)，速度隨時(shí)間均勻減小。030201直線運(yùn)動(dòng)物體圍繞一個(gè)固定點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，速度方向始終與運(yùn)動(dòng)軌跡相切。圓周運(yùn)動(dòng)物體在重力的作用下沿著拋物線軌跡運(yùn)動(dòng)，如投擲鉛球。拋物線運(yùn)動(dòng)物體在兩個(gè)互相垂直的力的作用下沿著橢圓軌跡運(yùn)動(dòng)，如行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)。橢圓運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)。相對運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)狀態(tài)的影響。絕對運(yùn)動(dòng)相對運(yùn)動(dòng)與絕對運(yùn)動(dòng)延時(shí)符04動(dòng)量與動(dòng)量守恒定律總結(jié)詞動(dòng)量是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的重要物理量，其計(jì)算公式為P=mv，其中m為物體的質(zhì)量，v為物體的速度。詳細(xì)描述動(dòng)量是物體質(zhì)量和速度的乘積，表示物體運(yùn)動(dòng)時(shí)的沖量。在物理學(xué)中，動(dòng)量是一個(gè)矢量，具有方向和大小。計(jì)算動(dòng)量時(shí)，需要明確物體的質(zhì)量和速度方向。動(dòng)量的定義與計(jì)算總結(jié)詞動(dòng)量守恒定律是物理學(xué)中的基本定律之一，它指出在沒有外力作用的情況下，系統(tǒng)內(nèi)的總動(dòng)量保持不變。詳細(xì)描述動(dòng)量守恒定律適用于封閉系統(tǒng)，即系統(tǒng)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(jìn)、行星運(yùn)動(dòng)等許多物理現(xiàn)象中，動(dòng)量守恒定律都起著重要作用。通過應(yīng)用動(dòng)量守恒定律，可以預(yù)測系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和變化。動(dòng)量守恒定律及應(yīng)用動(dòng)量定理與沖量動(dòng)量定理是描述物體動(dòng)量變化的定理，其計(jì)算公式為Ft=mv2-mv1，其中F為作用力，t為作用時(shí)間，m為物體的質(zhì)量，v1和v2分別為作用前后的速度。沖量則是力與時(shí)間的乘積。總結(jié)詞動(dòng)量定理表明力在一段時(shí)間內(nèi)對物體所做的功等于物體動(dòng)量的變化量。沖量則是描述力在時(shí)間上的積累效應(yīng)，等于力與時(shí)間的乘積。在分析碰撞、火箭推進(jìn)等物理過程時(shí)，動(dòng)量定理和沖量是非常重要的概念。詳細(xì)描述延時(shí)符05角動(dòng)量與角動(dòng)量守恒定律角動(dòng)量的定義與計(jì)算角動(dòng)量定義角動(dòng)量是描述物體繞某點(diǎn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的物理量，等于物體質(zhì)量、速度和旋轉(zhuǎn)半徑的乘積。角動(dòng)量計(jì)算對于質(zhì)點(diǎn)，角動(dòng)量計(jì)算公式為(L=mvr)，其中(m)是質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量，(v)是質(zhì)點(diǎn)速度，(r)是從旋轉(zhuǎn)中心到質(zhì)點(diǎn)的距離。角動(dòng)量守恒定律在沒有外力矩作用的情況下，一個(gè)封閉系統(tǒng)的總角動(dòng)量保持不變。應(yīng)用實(shí)例行星繞太陽旋轉(zhuǎn)、陀螺儀的工作原理、滑冰運(yùn)動(dòng)員的轉(zhuǎn)體動(dòng)作等。角動(dòng)量守恒定律及應(yīng)用轉(zhuǎn)動(dòng)慣量定義轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是描述物體轉(zhuǎn)動(dòng)慣性大小的物理量，等于物體質(zhì)量與轉(zhuǎn)動(dòng)半徑平方的乘積。力矩與轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的關(guān)系力矩與轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是描述物體轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)的兩個(gè)重要物理量，它們之間存在密切關(guān)系，是角動(dòng)量守恒定律推導(dǎo)的基礎(chǔ)。力矩定義力矩是描述力對物體轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)的物理量，等于力和力臂的乘積。力矩與轉(zhuǎn)動(dòng)慣量延時(shí)符06彈性力學(xué)基礎(chǔ)連續(xù)性假設(shè)均勻性假設(shè)各向同性假設(shè)小變形假設(shè)彈性力學(xué)的基本假設(shè)01020304假設(shè)物體由無數(shù)個(gè)無窮小的質(zhì)點(diǎn)組成，且質(zhì)點(diǎn)之間沒有空隙。假設(shè)物體在各個(gè)方向上的性質(zhì)是均勻的，即物體的物理性質(zhì)不隨位置的變化而變化。假設(shè)物體在各個(gè)方向上的性質(zhì)相同，即物體的物理性質(zhì)不隨方向的變化而變化。假設(shè)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(jì)。VS物體內(nèi)部相鄰部分之間的相互作用力，單位為牛頓（N）。應(yīng)變物體在應(yīng)力作用下發(fā)生的形狀和尺寸的變化，單位為應(yīng)變（%）。應(yīng)力應(yīng)力和應(yīng)變的概念彈性力學(xué)的基本方程根據(jù)牛頓第三定律，物體內(nèi)部各點(diǎn)的應(yīng)力滿足平衡關(guān)系。描述物體在應(yīng)力作用下發(fā)生的形狀和尺寸的變化。描述應(yīng)力與應(yīng)變之間的關(guān)系，即應(yīng)力和應(yīng)變之間的物質(zhì)關(guān)系。描述物體邊界上的應(yīng)力、應(yīng)變和位移等物理量。平衡方程幾何方程本構(gòu)方程邊界條件延時(shí)符07材料力學(xué)基礎(chǔ)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(dòng)的能力。強(qiáng)度材料抵抗外力而不發(fā)生斷裂的最大應(yīng)力。彈性材料在受到外力作用時(shí)發(fā)生形變，當(dāng)外力去除后能恢復(fù)原狀的性質(zhì)。塑性材料在受到外力作用時(shí)發(fā)生形變，當(dāng)外力去除后不能恢復(fù)原狀但仍保持形變的性質(zhì)。材料的基本力學(xué)性能材料在受到外力作用時(shí)抵抗破壞的能力。材料在受到外力作用時(shí)抵抗變形的能力。強(qiáng)度剛度材料的強(qiáng)度與剛度利用材料的力學(xué)性能設(shè)計(jì)和建造橋梁和建筑，確保其安全性和穩(wěn)定性。橋梁和建筑結(jié)