力學物理學的一個分支學科它是研究物體的機械運動

物理詞典——力學——力、質量力學——1617世紀間，力學開始發(fā)展為一門獨立的、系統(tǒng)的學科。伽利略通過對拋體和近似理論。2020年代量子力學得到發(fā)展，它根據(jù)實物粒子和光子具有粒子和波動的雙2020171788年拉格朗日發(fā)展了歐勒·“分析力學”要素。力的合成與分解遵守平行四邊形法則。在國際單位制（SI）1千克1米/21N（1千克力＝9.80665牛頓。1牛頓＝105達因）力的種類很多。根據(jù)力的效果來分的有壓力、張力、支持力、浮力、表面張力、斥力、引力、阻力、動力、向心力等等。根據(jù)力的性質來分的有重力、彈力、摩擦力、分子力、電（（張力、拉力等，摩擦力（靜摩擦力、滑動摩擦力等物性學原指研究物質三態(tài)的機械性質和熱性質的學科。隨著對物質性質的研究，逐漸由力學和熱學擴展到電磁學、光學等方面，物性學所涉及的范圍太廣，現(xiàn)已不再作為一門單獨的學科，而將其內容分別納入有關的學科。鋼鐵和銅、鋁，以及人工合成的各種纖維、塑料等等，都是物質。世界上，我們周圍所有的客觀存在都是物質。人體本身也是物質。除這些實物之外，光、電磁場等也是物質，它們是以場的形式出現(xiàn)的物質。ABACCBCAB中500500克砝碼的重力大小相同。因此，與500克的重量同樣作用的力，就用500克的力來表示。/2＝1g＝9.8米/2G＝mg＝1×9.8千克·米/2＝9.81“牛頓”N（1牛頓＝105達因。【重力】地球對物體的引力稱為“重力”。關于重力有各種不同的解釋，如，是一個物體在宇宙中受到其他物體萬有引力作用的總合；重力即地球對物體的吸引力；重力是由于地球的吸與兩質點質量的乘積成正比，與其間距離的平方成反比，這種相互作用力稱為“重力”。上述幾種講法雖略有區(qū)別，但強調了它們的本質是引力。因為處于引力場的物體都受到重力，重力的本質是引力相互作用。地面附近的物體，由于其他天體距離它很遠，地球上其離地面愈遠，重力愈小。同一物體在地球上不同地點重力也稍有不同，從赤道到兩極重力是逐漸增加的，因為地球是一個扁球體，其赤道處半徑大于兩極處半徑。地球上的物體隨地球向心力與重力同為引力的分力。由于地球上各地的地形與地質構造不同，物體在地球上不同的地點引力將有所變化，而物體的重力也隨之而變化。利用這種重力的變化可以探礦（可探測煤、鐵、銅礦及石油的蘊藏量等?！局亓俊堪凑瘴覈ǘㄓ嬃繂挝坏囊?guī)定，重量僅作為質量的一種習慣性稱呼。在物理學界過重量”除受地球對它的重力作用外，由于地球的自轉，還將受到慣性離心力的作用，這兩個力的合力的大小稱為該物體的重量。習慣上人們認為：物體所受到的重力就是它本身的重量。對重量的解釋有許多說法，例如，重量就是重力；物體的重量就是地球對該物體的萬有引力；重重量是重力的大小，是標量。還有的是以測量法則作為重量的定義。這些不同的定義只是解釋的不同而已，談不到對與錯。體重量不同，同一物體在地球上的位置不同，它的重量也有差異。1千克的物體，在赤道上【重心】物體各部分所受重力的合力的作用點。在物體內各部分所受重力可看作是一組同向該點就是物體的“重心”。均勻物體的重心，只跟物體的形狀有關。有規(guī)則形狀的均勻物體，它的重心就在幾何中心上。例如，均勻直棒的重心在棒之中央；均勻球體的重心在球心；三角板的重心在三角形三條中線的交點；正方形的重心在兩對角線的交點；立方體的重心在中心。不均勻物體的重心的位置，除跟物體的形狀有關外，還跟物體內部質量的分布有關。例如，載貨汽車的重心隨載貨的多少，以及裝車的位置而不同；起重機的重心是隨著提升物體的重力和高度而變化。對一般物體求重心可用懸線法，用線懸掛物體，在平衡時，合力的作用點（重心）一定在懸掛線的延長線上，然后把懸掛點換到物體上的另一點，再使它平衡，則重心一定也在新的懸掛線的延長線上，前后兩線的交點就是重心的位置。的這一屬性表現(xiàn)出來：F=Gm1m2/r2m1m2代表兩個物體各自產生引力場和受引力場作用的本領，也叫做兩物體各自的“引力質量”。r代表兩物體間的距離，F(xiàn)是作用于兩個物ABm′Am′B之比，定義為它們各自與另一物體的萬有引下，慣性較大的物體得到的加速度較小，也就是它的質量較大。當物體作高速（vc）mv有關，其關系為（內容(m=m0/)“靜止質量”v接近光速cvc小得多，mm0相差很微小，故質量可看作是一個不變的恒量。由牛頓力學中的質量是一個恒量，重力則隨物體所處的緯度和高度的不同而變化。質量為11.0026千克力。W1W2。當天平平衡時，根據(jù)杠桿平衡原理得到gW1＝m1g，W2＝m2g。m，算出物體的重力（G＝mg。和重力的關系式。由此可看出：在地球上同一地點，g為常量，重力與質量成正比。在地球【彈力】亦稱“彈性力”。物體受外力作用發(fā)生形變后，若撤去外力，物體能回復原來形狀的“彈力”所以產生的彈力也有各種不同的形式。例如，一重物放在塑料板上，被壓彎的塑料要恢復原狀，產生向上的彈力，這就是它對重物的支持力。將一物體掛在彈簧上，物體把彈簧拉長，被拉長的彈簧要恢復原狀，產生向上的彈力，這就是它對物體的拉力。不僅塑料、彈簧等能夠發(fā)生形變，任何物體都能夠發(fā)生形變，不發(fā)生形變的物體是不存在的。不過有的形變比較明顯，能直接見到；有的形變相當微小，必須用儀器才能覺察出來。1660年發(fā)現(xiàn)的（1670長度，F(xiàn)為物體所受的外力，S為物體橫截面的面積，α比例常數(shù)，叫做彈簧的倔強系數(shù)。它是一個有單位的量。在國際單位制中，f的單位是牛，x的單位是米，它是形變量（彈性形變，k的單位是牛/（或縮短）【彈性形變】固體受外力作用而使各點間相對位置的改變，當外力撤消后，固體又恢復原狀彈性形變”“范性形變”摩擦力”另有兩種說法是：一個物體沿著另一個物體表面有運動趨勢時，或一個物體在另一個物體表這種力叫做摩擦力。按上述定義，產生摩擦力的條件，可分為靜摩擦力、滑動摩擦力。兩個接觸著的物體，有相對滑動的趨勢時，物體之間就會出現(xiàn)一種阻礙起動的力，這種力叫靜摩擦力。兩個接觸著的物體，有了沿接觸面的相對滑動，在接觸面上就會產生阻礙相對滑動的力，這種力叫做滑動摩擦力。因此不能把摩擦力只看作是一種阻力。有時可以是動力。例如，放在卡車上的貨物，是隨卡車一起加速運動時，貨物受到的靜摩擦力，是阻礙它和卡車相對滑動趨勢的，這時貨物受到的滑動摩擦力，就是阻礙它和卡車做相對滑動的，但摩擦力仍是貨物作加速運動的動力。滑動摩擦力總是與物體滑動的方向相反。但是，靜摩擦力是阻礙兩個物體發(fā)生相對滑動的力，到底與物體相對運動的方向（以地球作參照物）是相同還是相反，應看問題的性質來沒有相對運動趨勢，所以貨物與皮帶之間沒有產生靜摩擦力。當皮帶作加速運動時，貨物所受的靜摩擦力的方向（以地球作參照系）與運動的方向是相同的。若皮帶作減速運動，皮帶對貨物的靜摩擦力方向與運動方向相反?！眷o摩擦】置于固定平面上的物體由于受沿它們接觸表面切向的外力作用有相對滑動的趨勢“靜摩擦這里應注意兩點：一是兩個緊密接觸而又相對靜止的物體；另一點是具有相對滑動的趨勢，但又還沒有發(fā)生相對的滑動?！眷o摩擦力】當物體與另一物體沿接觸面的切線方向運動或有相對運動的趨勢時，在兩物體的接觸面之間有阻礙它們相對運動的作用力，這個力叫摩擦力。若兩相互接觸，而又相對靜止的物體，在外力作用下如只具有相對滑動趨勢，而又未發(fā)生相對滑動，則它們接觸面之間出現(xiàn)的阻礙發(fā)生相對滑動的力，謂之“靜摩擦力”。當切向外力逐漸增大但兩物體仍保持相對靜止時，靜摩擦力隨著切向外力的增大而增大，但靜摩擦力的增大只能到達某一最大值。靜fN成正比，即【靜摩擦系數(shù)】見”最大靜摩擦力”【滑動摩擦】當一物體在另一物體表面上滑動或有滑動趨勢時，在兩物體接觸面上產生的阻“滑動摩擦”當物體間有滑動趨勢而尚未滑動時的滑動摩擦稱為靜摩擦?；瑒幽Σ廉a生的原因很復雜，目前還沒有定論。近代摩擦理論認為，產生滑動摩擦的主要原因有二，一是關于摩擦的凹凸嚙合說，認為摩擦的產生是由于物體表面粗糙不平。當兩個物體接觸時，在接觸面上的凹凸不f＝μN，【滾動摩擦】一物體在另一物體表面作無滑動的滾動或有滾動的趨勢時，由于兩物體在接觸部分受壓發(fā)生形變而產生的對滾動的阻礙作用，叫“滾動摩擦”。滾動摩擦一般用阻力矩來量度，其力的大小與物體的性質、表面的形狀以及滾動物體的重量有關。滾動摩擦實際上是一種阻礙滾動的力矩。當一個物體在粗糙的平面上滾動時，如果不再受動力或動力矩作用，它的運動將會逐漸地慢下來，直到靜止。這個過程，滾動的物體除了受到重力、彈力外，一般同時物體本身也受壓縮而變形，當物體向前滾動時，接觸處前方的支承面隆起，而使支承面N滾動摩擦力”它實質上是靜摩擦力。接觸面愈軟，形狀變化愈大，則滾動摩擦力就愈大。一般情況下，物就是為了減少摩擦力。例如，火車的主動輪的摩擦力是推動火車前進的動力。而被動輪所受之靜摩擦則是阻礙火車前進的滾動摩擦力。NM＝KN。K為比例系數(shù)，稱為“滾動摩擦系數(shù)”K值約為0.09～0.03厘米。圓輪和支持面愈堅硬，則滾動摩擦愈小。若兩者為絕對剛體，則滾動摩擦【阻力】妨礙物體運動的作用力，稱“阻力”。在一段平直的鐵路上行駛的火車，受到機車的牽引力，同時受到空氣和鐵軌對它的阻力。牽引力和阻力的方向相反，牽引力使火車速度增火車就保持勻速直線運動。物體在液體中運動時，運動物體受到流體的作用力，使其速度減小，這種作用力亦是阻力。例如劃船時船槳與水之間，水阻礙槳向后運動之力就是阻力。又如，物體在空氣中運動，因與空氣摩擦而受到阻力。力學—密度、浮力、簡單機械力學—【密度】某種物質的質量和其體積的比值，即單位體積的某種物質。國際單位制中，質量的1立方米物質的質量作為物質的密度。對于非均勻物質則稱為“平均密度”5.5×103千克/3，標準狀況下干燥空氣0.001293×103千克/3密度在生產技術上的應用，可從以下幾個方面反映出來。綜上所述，可見密度在科學研究和生產生活中有著廣泛的應用。對于鑒別未知物質，密“氬”2.3×103千克/3。根據(jù)密度即可判斷土壤的肥力。在選種時可根據(jù)種子在水中的沉、浮情況進行選種：飽滿健壯的種子因密度大而下沉；癟殼和其他雜草種子由于密度小而浮在水面。在工業(yè)生產上如淀粉的生產以土豆為原料，一般來說含淀粉多的土豆密度較大，故通過測定土豆的密度可估計淀粉的產量。又如，工廠在鑄造金屬物之前，需估計熔化多少金屬，可根據(jù)模子的容積和金屬的密度算出需要的金屬量?！颈戎亍课矬w的重力和它的體積的比值，即單位體積的某種物質的重力，稱作該物體的“比重”。用γ表示比重，G表示重力，V表示體4℃的密度相比。列式如下。產生浮力的原因，可用浸沒在液體內的正立方體的物體來分析。該物體系全浸之物體，上下六個面都受到液體的壓力。因為作用在左右兩個側面上的力由于兩側面相對應，而且面積大小相等，又處于液體中相同的深度，所以兩側面上受到的壓力大小相等，方向相反，兩力彼此平衡。同理，作用在前后兩個側面上的壓力也彼此平衡。但是上下兩個面因為在液體中的深度不相同，所以受到的壓強也不相等。上面的壓強小，下面受到的壓強大，下面受到向上的壓力大于上面受到的向下的壓力。液體對物體這個壓力差，就是液體對物體的浮力。這個力等于被物體所排開的液體的重量。當一個浮體的頂部界面接觸不到液體時，則只有作用在底部界面向上的壓力才會產生浮力。至于一個位于容器底面上的物體，并和容器底面密切接觸，那它就只能受到向下作用于物體表面的液體壓力下，所以這個物體不受浮力作用，這種現(xiàn)象并不多，因為只要其間有一層很薄的液膜，就能傳遞壓強，底面就有向上的壓力，物體上下表面有了壓力差，物體就會受到浮力。的液體（或氣體）的重力。這就是著名的“阿基米德定律”200年以前阿基米德所發(fā)現(xiàn)的，又稱阿基米德原理。浮力的大小可用下式計算：F浮=ρ液（氣）gV排?！疚矬w浮沉條件】物體上浮或下沉時都顯示出浮力的存在。關于物體浮沉的問題，不僅是浮力問題，實際上是個運動和力關系的問題。因為浸在液體或在氣體中的物體要受到兩個力的作用：一個是重力；另一個是浮力。重力的方向總是豎直向下的，而浮力的方向總是豎直向上的，物體的浮沉就決定于這兩個力的大小。掌握物體浮沉條件的關鍵就在于正確地分析浸（或氣體FGF浮=GFGFG時，物體處于平衡狀態(tài)，靜止不動。如果此時物體已全部浸沒在液物體的浮沉還可以從物體和液體（或氣體）當ρ物＜ρ液（氣）當ρ物＞ρ液（氣）當ρ物=ρ液（氣）時，物體可以在液體（或氣體）gV排河=ρgVg是一個常量，而ρ海＞ρV排海＜V排河，船排開F浮=G物。積與浮體重力成正比，與液體密度成反比。故同一物體（G物不變）在密度不同的液體里漂F浮G物，但內容含意不同。懸浮的物體完全沒入液體里，這時物體所受的浮力是最大的浮力。漂浮情V排＜V物，物體所受浮力，肯定不是最大的浮力。F浮=G物或ρgV排液=ρgV物。=VV其本身的密度必然大于液體的密度，即ρ物＞ρFG時，物體就下沉，ρV排表示物體所排開的液體（或氣體因為物體有漂浮、懸浮和浸沒幾種情況，只有當物體全部浸沒在液體（或氣體）中時，物體所排開的液體（或氣體V排VVV排＜VV排V露V、ρ、V等字母的右下角一定用漢字注明，例如，區(qū)別開ρ液與ρ物；V物、VV排；G物、GGF浮=ρgVρ的單位是千克/3，g=9.8牛頓/V的單位是“3”。浮力的單位是“牛頓”V排=V物。因為大氣的密度是不均勻的，隨著高度的增加，則F浮=G物-G視。F浮=ρgVF浮=GF浮上-FF浮=P·S=ρ為物體下表面在液面下的深度排水量（浮力）=船自身的重量+【浮船塢】是一種可以移動并能浮沉的凹字形船艙。它不僅可用于修、造船舶，還可用于打197425000“黃山號19015.838.513.225000～30000較高，船塢的浮沉是由中央指揮臺操縱，塢上設有電站（發(fā)電量可供十萬人口的城鎮(zhèn)照明用，以及機工、電工、木工等車間。儀器，物體只會沉到被其所排除之液體的重量恰好等于它自身重量的那種深度為止。因此，液體比重計在比重較輕的液體里，比在較重的液體里要下沉得更深。例如，它在酒精里，就會比在摻水的酒精里下沉得更深；在純牛奶里比在摻水的牛奶里較淺。將比重計依次插入比重漸減的各種液體里，如硫酸（1.8，水（1.0，醚（0.717并且還要依照各種液體的比重來校準，或者直接依照所測定液體的特殊性質，如酒類的酒精成分，牛奶里的脂肪成分，硫酸里的純酸成分等等來校準。1的液體的密度，稱“重表”。它的下端裝次是、1.1、1.2、1.3……11的液體的密度，稱“輕表”。它的下部裝的鉛丸或水銀少一些，這種111來選用此重計。目前中學課本不再講比重單位而是講密度單位，但在測密【飛艇】亦稱“飛船”。飛艇是氣球中的一種，貯氫氣或煤氣于長橢圓形或梭形的氣囊中。因這些氣體較空氣輕，故能借空氣之浮力以上升。囊下有艇，內裝發(fā)動機，舵及推進器，用發(fā)太陽輻射熱及發(fā)動機的熱，容易爆破而損壞，故需裝特異的避雷針，涂善于反射光的物質。艇內有鋁支架者稱為“硬式飛艇”，不用架者稱“軟式飛艇”。無論是氣球還是飛艇，都是利用它們本身的重力加上所載的物體和人的重力小于氣囊所排開空氣重力，也就是小于它們受到空氣的浮力，才能上升。由于高空的空氣稀薄，空氣的密度小，因此氣球在上升的過程中，越升高則受到的浮力也在減小。當升到一定的高度時，即浮力等于氣球的重力時，氣球就不再上升了。當需要下降時，只要將囊中的氣體放出一些，使氣囊的體積減小，其所受的浮力減小，即可下降。機械”又能提高工作效率。機械的種類繁多，而且比較復雜。根據(jù)伽利略的提示，人們曾嘗試將一切機械都分解為幾種簡單機械，實際上這是很困難的，通常是把以下幾種機械作為基礎來研究。例如，杠桿、滑輪、輪軸、齒輪、斜面、螺旋、劈等。前四種簡單機械是杠桿的變形，的大小跟它們的力臂或反比。動力×動力臂=阻力×F·L1=W·L2式中，F(xiàn)表示動力，L1表示動力臂，W表示阻力，L2表示阻力臂。從上式可看出，欲使杠桿達到平衡，動力臂是阻力臂的幾倍，動力就是阻力的幾分之一。在使用杠桿時，為了因此使用杠桿可以省力，也可以省距離。但是，要想省力，就必須多移動距離；要想少移動距離，就必須多費些力。要想又省力而又少移動距離，是不可能實現(xiàn)的?！咀饔镁€】通過力的作用點沿力的方向所引的直線，叫作“力的作用線”FW不省力也不費力。例如，剪金屬片用的剪刀，刀口很短，它的機械利益遠大于1。這是因為力臂小于阻力臂，它的機械利益小于1。這是因為剪發(fā)本來不需要多大的力，刀口長一些，1，所以總是省力的。例如，用鍘刀鍘草、獨輪車等都是這類杠桿。機械利益總是小于1，所以總是費力的。例如，縫紉機的腳踏板、夾食品的竹夾子都屬于這第三類杠桿：不省力也不費力的杠桿，即動力臂等于阻力臂。其機械利益等于1。如夭平、”（F”（P（A1機械利益＞11起子、省力的杠桿等都是省力的機械。機械利益=1時，不省力，也不費力。例如物理天乎。機械利益＜1時，費力省時，例如竹夾、火鉗等。機械利益是由實際測得的有用阻力和動力的大小所決定。由于機械潤滑情況的不同，在克服同樣的有用阻力時，亦有所不同。機械潤滑得不好，無用阻力大，需要動力也大，機械利益就小些；機械潤滑得好，無用阻力小，需要的動力也小，機械利益就大些。新生產出的機器需要磨合，汽車出廠要用上一段時間，目的是使其摩擦阻力減小。但機器陳舊，機件磨損，又會增加阻力。A點即為桿秤的“定盤星”WA1-24FAB垂直，ABd，那么這個力Fd為力偶矩的大小，符號用來表示力偶的轉向。規(guī)定力偶逆時針轉向取“+”，反之AB垂直時，應像力矩那樣分解成垂直分量，再進行計算。力偶的轉矩（1-24R表示輪半徑，也就是動力臂；r表示軸半徑，也就是阻力臂；O表示支點。當輪FWFR=Wr。Wr=F·2r，它的機械利【滑輪組】動滑輪和定滑輪組合在一起叫“滑輪組”。因為動滑輪能夠省力，定滑輪能改變力的方向，若將幾個動滑輪和定滑輪搭配合并而成滑輪組，既可以改變力的大小，又能改變力的方向。普通的滑輪組是由數(shù)目相等的定滑輪和動滑輪組成的。而這些滑輪或者是上下相間（“輪轅”F力拉之，被拉重物掛在活動的輪架上。對所Wnn個動滑輪時，F(xiàn)力的大小仍和上面一樣。因此，在提升重物時才能省力。其傳（即行程）前邊所分析的定滑輪、動滑輪以及滑輪組，都是在不計滑輪重力，滑輪與軸之間的摩擦A、B組成的定滑輪。下面是一個動滑輪，用鐵索與上面的定滑輪聯(lián)結起來而成2πrW上升的高度為r【斜面】簡單機械的一種，可用于克服垂直提升重物之困難。距離比和力比都取決于傾角。F表示力，L表示斜面長，h表示斜面高，物重為FL=GhF作用下豎直距離Gh。依據(jù)功的原理得2πL/h【齒輪和齒輪組】兩個相互咬合的齒輪，在它們處于平衡狀態(tài)時，由力矩平衡方程可得為（R為大齒輪半徑。1-26所示。P是加在劈上的阻力，如果忽略劈和物體之間的P與劈的斜面垂直，P的作用可分成兩個分力：一個是與劈的P·cosα，對運動并無影響；另一個是與劈的運動方向相反的，力學——曲線運動力學——“”在研究比較復雜的運動時，常常把這個運動看作是兩個或幾個比較簡單的運動組成的，使問題容易得到解決。例如對拋體運動通常利用正交分解法將它看成水平方向的勻速直線運動和豎直方向的勻變速直線運動的合運動。v0沿水平方向拋出后，不計空氣阻力，僅受重力作用作曲線運動，因為物體在其他方向的運動而有所改變”v0的水平方向勻vtt1－16所示可得：vt與水平方向之間的夾角為θ，則xy軸，則t時刻質點分速度是t時刻質點的坐標（x，y）【運動迭加原理】亦稱“運動的獨立性原理”vy的豎直上拋運動的最大高度，即可得到斜拋運動的射高。和拋射角θ400～600米/秒時，空氣阻力和速360350【勻速圓周運動】質點沿圓周運動，如果在相等的時間里通過的圓弧長度都相等，這種運動就叫做“勻速圓周運動”，亦稱勻速率圓周運動”℃℃（向心力速度的大小雖然不變，但速度的方向時刻改變，所以勻速圓周運動是變速運動。又由于作勻速圓周運動時，它的向心加速度的大小不變，但方向時刻改變，故勻速圓周運動是變加速運“勻速圓周運動”一詞中的勻速”僅是速率不變的意思。的物理量。物體運動角位移的時間變化率叫瞬時角速度（亦稱即時角速度，單位是弧度·心聯(lián)線所轉過的角位移Δθ和所對應的時間Δt之比表示r，n個力同時作用時，向心力n個力的合力；v相同時，F(xiàn)nr成反比；Fn=mω2r說明，當ω相同時，F(xiàn)nr成正比，這兩個公式并不Frv一定的條件下，F(xiàn)r成反比；當角速度ω一定時，F(xiàn)r成正比，兩者并不矛盾，不能脫離線速度Fr的關系。用力是作圓周運動的物體施于外部物體上的力，其方向背向圓心，所以叫“離心力”【慣性離心力】在相對于地面作勻速轉動的圓盤（非慣性系）m的1-17所示。當圓盤以角速度ω轉動時，盤上的觀察者將發(fā)現(xiàn)小mf慣慣性離心力是轉動參照系（圓盤）中的觀察者，在不知道系統(tǒng)作圓周運動的情況下，為解釋他所觀察到的現(xiàn)象而引入的一個假想力，而不是慣性系中的觀察者看到的作圓周運動的小球1-17F=m2rF＇mω2r這個向心力和離心力是從慣性參照系來看圓周運動時所引入的兩種不同概念的力。上圖所示（離心力也同時消失Lm的小物體，手握繩子的上端，使小物體在水平面內做圓周運動，細繩沿圓錐而旋轉，這就是一O勻速旋轉的角速度為θm受到地球對GTGTFm圓錐擺細繩跟豎直方向的夾角θ與T=G+ma。【失重】當物體存在向下的加速度時，它對支持物的壓力（或拉力）小于物體所受重力的現(xiàn)象，謂之“失重”。當人造地球衛(wèi)星進入軌道后，繞地球做圓周運動，在地球引力作用下產生g，此時衛(wèi)星上的一切物體對支持物（超重或失重力時，將做逐漸遠離圓心的運動，此種運動叫“離心運動”rad。開普勒總結了丹麥天文學家第谷·m2的乘積成正比，與兩物體間的距離（r）的平方成反比；引力的方向是沿兩個物體的聯(lián)線G表示這一常數(shù)。它是在牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律一百多1798T形架，T形架水平桿的兩m的小球，T形架的豎直桿上裝一塊小平面鏡，用它將射來的光線反射到一根刻度尺上。再將兩個大球分別放在小球附近，并且跟小球的距離相等。由于小球受大球的吸引，石英絲被扭轉。扭轉的角度，可從小鏡反射光在刻度尺上移動的距離求出，即可對6.754×10-11?！っ?/2G6.67×10-11?！?/211米時的相互吸引力。，緯度為φ。FO，地球以角速度ω繞地軸自西向東自mFn=mω2r=mω2Rcosφ?？梢姡矬w所需要M是地球的質量FPP的存在使物體對支持物產生壓力，對懸繩產生拉力。P。物體所受的重力隨地域緯度的增大而增大。又因為地球是橢圓體，它的極半徑（6357千米）比平均半徑（6370千米小，而赤道半徑（6378千米比平均半徑大。根據(jù)萬有引力與距離F就要比兩極處受到的萬有引力小。上述是以太陽作參照系，立足于慣性系。若以地球作參照系，則從地球這個非慣性系的角度來考1-19fffm2r=m。此FfP，即為物體所受的重力。兩種分析方法所5/1000“人造地球衛(wèi)星”Principin1-20是從他的書上復印出來的。從一山頂射出來的子彈，當它們的初速度愈快，離山腳的距離就愈遠。當速率足夠高時，它將繞地球作圓周運動。人造地球衛(wèi)星繞地球運行的軌道為圓形或橢圓形兩種。若使衛(wèi)星沿圓形軌道運行，必須注意3002000300500300160千米，恐運行不滿一周，即因大氣阻力而使之墜Mv，衛(wèi)星做勻速圓周運動所需的向心力是地球對它的引力，rv越小?？拷孛孢\轉的衛(wèi)星，可認rR地，地球對衛(wèi)量的引v12，R速度值為：v1≈7.9×103米/秒，叫做第一宇宙速度，亦稱“環(huán)繞速度”。亦稱“逃逸速度”16.7×103米/秒。力學——壓強力學——““P單位為帕斯卡（1帕斯卡=1牛頓/2【壓力和重力】壓力和重力是兩個不同的概念。它們的施力物體，以及力的大小、方向、作用點都有區(qū)別。重力的施力者是地球，方向（永遠）豎直向下，作用點在物體的重心上。壓（永遠作用點在受力物體的表面上?？梢?，壓力和重力是兩種完全不同的力。只有在某些情況下，壓力和重力在數(shù)值上是相等的。如物體壓在水平地面上時，其重力與壓力相等。P的單位。1121牛頓1帕=1牛頓/21標準大氣壓=76厘米汞柱高=1.013×105帕斯卡。明，這個壓強等于液體單位體積的質量和液體所在處的深度的乘積，即P=ρgh（式中g=9.8hP=ρghP1+P2+…=P總?！舅畨骸恐杆膲毫?。用容器盛水時，由于水有重量，就有相當于那么多重量的壓力，向容器的壁及底面作用。盛在容器中的水，對側面及底面都有壓力作用，對任何方向的面，壓力總是垂直于接觸面的。而且深度相同時，壓強也相同；液體越深，則壓強也越大。例如，在（即向上的壓力繼續(xù)加水至管內外水面相平時，管內水柱向下的壓力與管外薄片受到的向上壓力相等，由于塑料薄片本身的重量而落下。此時，筒底薄片所受之向下的壓力是筒中水柱的重量，所受之向上的壓力，為筒所排除水的重量，二者相等而方向相反，遂相消而等于零，薄片是受重力作用而落下。如將玻璃管傾斜放置，其結果也是一樣。即水的壓力向上，各側面都有壓力作用。cdabcd液柱之重。前面曾提到靜止液體的壓力與液體重量的關系。但那是有條件的，因為容器筒壁是豎直的。BCh1-22但是三個容積大小不等，BA，CA。由于三個容積大小不同，盡管GB＞GA＞GC。盡管液重不同，但它們底部所受的壓力卻相等。因液體是流體，會流動，對容器的四壁都要產生壓強。A容器的液體重SAABA底面上所受的壓力一樣，F(xiàn)B=FA，虛線外的那部分液體的重量，作用Ch＇液柱壓強的作用，而使容器“肩部”F＇。A相比所缺少的那部分（圖中虛線部分“肩部”F＇，都要被液體C的底部所受到的壓力要比容器里的液體重量大，它等于以FC=FA。F=ρghS。【液壓機原理】它是由兩個大小不同的液缸組成的，在液缸里充滿水或油。充水的叫“水壓機”油壓機”。兩個液缸里各有一個可以滑動的活塞，如果在小活塞上加一定值的S1F1。于是，S2P1961年由上海江南造船廠制成投入生產。這在當時的生產條件，以及生產設備來看，確是驚人的創(chuàng)舉。這種大型水壓機可以產生上億牛頓的壓力，它能把九百噸，以至上千噸加熱后的鋼材像揉面似的壓制成各種不同形狀的鋼件。這種經(jīng)過鍛壓過的鐵塊，其內部變得密實、均勻，而且有韌性，制成車軸、車輪等不易斷裂。是造船廠以及重型機械制造廠在生產上不可缺少的設備。這臺220023.640413643418米高，1米粗，80噸重。每根立柱都有幾個大螺帽，一個大螺帽就5～6（3500牛頓/212臺高壓水泵，16100多個高低壓閥門進行聯(lián)動控沖壓、擠壓、拉伸、起重、打包等需要較大壓力的工作。如，鍛造大型發(fā)電機轉子軸、大型軋鋼機機架、萬噸輪發(fā)動機主軸、炮管、導彈外殼等特大型的機件?！居蛪呵Ы镯敗克巧a中常用的一種起重工具。它的構造簡單、操作方便，修理汽車、拖拉機等常用它將車身頂起，便于修理。油壓千斤頂是根據(jù)帕斯卡定律的原理工作的。它由油箱，大小不同的兩個壓力油缸、搖桿和關閉針閥等幾個部分組成。工作時，提起小活塞將油吸入小壓力油缸，當壓下小活塞時將油壓進大壓力油缸。通過兩個閥門的控制，小活塞對油的壓強傳遞給大活塞，將重物頂起來。小活塞不斷地往復動作，就可以把重物頂?shù)揭欢ǖ母叽蠡钊纯上侣?，油回到油箱中去。ABAB向左側的壓強。因為連AB的壓強才能相等。所以，在液體不流動的則各容器中的液體即將開始流動，由液柱高的一端向液柱低的一端流動，直到各容器中的液面相平時，即停止流動而靜止。如用橡皮管將兩根玻璃管連通起來，容器內裝同一種液體，將其中一根管固定，使另一根管升高、降低或傾斜，可看到兩根管里的液面在靜止時總保持【涵洞】在水渠通過公路的地方，為了不妨礙交通，修筑于路面下的過路涵洞，讓水從公路石、混凝土和鋼筋混凝土等材料筑成。（利用河水灌溉農田，或者利用水力推動水力發(fā)電機進行工作時需要在河流上修建攔河壩，用以提高水位。這樣，河水被大壩隔斷，上下游的水位差較大，航船無法通過。于是人們就利用連通器的原理，在運輸頻繁的江河上，在大壩的旁邊修建了船閘。主要由閘室及上下游閘首所組成，閘室的兩端設置閘門，用以與上下游隔開。當船下行時，先將閘室充水，待室內水位與上游相平時，將上游閘門開啟，讓船只進入閘室。隨即關閉上游的閘門，閘室放水，待其降至與下游水位相平時，將下游閘門開啟，船只即可出閘。上行時與上述過程相反。船閘須設有專門充水、放水系統(tǒng)及操縱閘門的設備。根據(jù)地形以及水位差的大小，船閘可做成單級或多級的。120千米以下的高空中，大氣的主要組成為：氮分子（N2）78.00％和氧分子（O220.250.93％的氬（Ar0.03％的二氧化碳（C02再其次的組成元素（按含量的遞減而排列）為氖、氦、氪、氙、氫、氯、氧化亞氮、臭氧、二氧化硫、二氧化氮、氨、一氧化氮及碘。二氧化碳及臭氧在大氣中的含量雖然很少，但它們確是大氣中之重要成分，因為二氧化碳可保持環(huán)境溫度，臭氧則可防止太陽的某種有害人類之短波輻射至地面。大氣中的水蒸氣及微塵之含量，則是隨高度之增加而降低，它們對于120120千米以下的高空，大氣組成為氮分子120100010002500千米為氮層，2500千米以上的太空中為氫氣，而且氫氣由此一直延伸至星際太空中。120千米以下的高空中，大氣是一個均勻且穩(wěn)定的混合氣體層，其中氮分子元素，則以原子形式分別集中在不同的高度層上。原子量最重的氧位于較低的高度，原子量120100千米以上密度的100千米以下緩慢。大氣密度在較高空所以緩慢下降的理由，可分兩點：其一是由于大氣溫度隨大氣層厚度的增加而增加，即包圍地球之大氣層的溫度愈高，則該大氣100千米以上時，大氣的組成200千米以下的高空，對于密度的測量，可用火箭升高直接測量。但超過此高度后，直接測量就很困難。可通過作用在人造衛(wèi)星上的大氣阻力來分析，間接推算出密度。【大氣壓】見“大氣壓強”【大氣壓強】地面上空氣的范圍極廣，常稱“大氣”200公里以上，仍有空氣存在。強”。大氣壓強的測量通常以水銀氣壓計的水銀柱的高來表示。地面上標準大氣壓約等于76千克/3×9.8牛頓/千克×0.76米=1.013×105牛頓/2=1.013×105帕斯卡。17世紀，意大利數(shù)學家及物理學家托里拆利所做的一個著名實驗。16431米一端封閉的玻璃管（稱“托里拆利管”）內，灌滿水銀，用食指堵住開口的一端，把管子倒立在水銀槽里。然后放開手指，管內的水銀面下降到比水銀槽760毫米處就不再下降了，與當時當?shù)氐拇髿鈮簭姷淖饔闷胶狻Ｈ魧⒉ＡЧ軆A斜，進到管里的水銀就多些，盡管此時水銀柱的長度增加了，但是管內外水銀面的高度2020毫米，管內【馬德堡半球】亦稱“馬德堡圓盤”，是用來演示大氣壓強的儀器。1654年德國馬德堡市的市·半球叫“馬德堡半球”，而將這個試驗叫“馬德堡半球實驗”。后來各學校物理實驗室所用的是10省去了用抽氣機抽氣的裝置。實驗時只要將兩半球緊壓，將球體內空氣擠出即可，也能說明球內外具有壓強差。市場商店出售的塑膠制品的掛衣鉤，也是根據(jù)上述實驗及其原理而制成的?！舅y氣壓計】利用托里拆利管來測定大氣壓的一種裝置。玻璃管底部的水銀槽是用一個皮囊所代替，并附有可以調準的象牙針使其指示水銀面，叫做“福廷式水銀氣壓計”，在玻璃管外面加上一個金屬護套，套管上刻有量度水銀柱高度的刻度尺。在水銀槽頂上另裝一只象牙（即與刻度尺的零點在一水平線上【低氣壓】我們研究氣壓高低問題是相對而言的，某地區(qū)氣壓的高低是與周圍比較而說的，其中氣壓最低的地方，叫作“低氣壓中心”。四周壓力較高地方的空氣都會流到中心來，這正為左旋的旋渦，且吹進來的空氣即向上升，而形成上升的氣流，通常是天氣不好?！净钊匠樗畽C】又叫“吸取式抽水機”。機體下部的進水管插入水中，抽水機是一個圓筒，筒內裝一個可以上下滑動而且跟筒壁緊密配合的活塞，筒底和活塞上各有一個只能向上開的v1v2v2v1v1v2向v2v1水就從管口連續(xù)不斷的流出。這種抽水機的結構簡單，操作方便，但出水量小，提水的高度只能達到八米左右，效率也較低?！緣核畽C】壓水機采用杠桿來推動。活塞本身并沒有活門，但在吸管的頂部，卻有一個向上v2v1則裝在壓力管接連唧筒的開口處。提高活塞時，唧筒內便形成v1v2v2v110.33米【抽氣機】為空氣抽氣機之一種，是用來抽出密閉容器內氣體的機器。一般有手搖和電動兩【壓縮氣體】凡需要大量氣體的場所，處處都會用到壓縮氣體，因為在壓縮情況下，就不需占用寵大的空間。例如，氣體焊接金屬，是用高熱的火焰將兩塊金屬板熔接起來。這種火焰乃由氫氣在氧氣里或是乙炔氣在氧氣里燃燒而得來的。滅火器中應用的是壓縮碳酸氣。在滅火的一瞬間，經(jīng)過化學作用而產生碳酸氣，以使窒息火焰的滅火液及碳酸氣在強大的壓力下只要能向工作地點繼續(xù)送進新鮮空氣的地方都可以利用。此外，壓縮空氣的推動力，還可用于氣槍和魚雷的發(fā)射器，若干大城市的電信局用來傳送郵件（即：管郵）等方面。力學——直線運動力學——【剛體】在任何力的作用下，體積和形狀都不發(fā)生改變的物體叫做“剛體”。它是力學中的一個科學抽象概念，即理想模型。事實上任何物體受到外力，不可能不改變形狀。實際物體都不是真正的剛體。若物體本身的變化不影響整個運動過程，為使被研究的問題簡化，可將該物理天平的橫梁處于平衡狀態(tài)，橫梁在力的作用下產生的形變很小，各力矩的大小都幾乎不變。對于形變，實際是存在的，但可不予考慮。為此在研究天平橫梁平衡的問題時，可將橫梁當作剛體。”“不同的參照系，運動狀態(tài)可以不同。在運動學中，參照系的選擇可以是任意的。研究和描述一個星際火箭在剛發(fā)射時，主要研究它相對于地面的運動，所以把地球選作參照物。但是，當火箭進入繞太陽運行的軌道時，為研究方便，便將太陽選作參照系。為研究物體在地面上的運動，選地球作參照系最方便，例如，觀察坐在飛機里的乘客，若以飛機為參照系來看，乘客是靜止的；如以地面為參照系來看，乘客是在運動。因此，選擇參照系是研究問題的關鍵之一。【平動】也稱平移，平行移動。是機械運動的一種特殊形式，是剛體的一種最基本的運動。運動物體上任意兩點所連成的直線，在整個運動過程中，始終保持平行，這種運動叫做“平動”考慮物體的大小和形狀，而把它作為質點來處理。O，物體所處的位置由它的位置坐標（即一個帶有正負號的數(shù)值）【時間】量度兩個時刻之間的間隔長短的物理量叫做“時間”。它表征物質運動過程的持續(xù)性（丑，寅，卯……）都是利用周期性的計時方法。時間是物理學中的一個基本物理量。一段時間在時間坐標軸上用一線段表示。為了用具體數(shù)字說明時間，必須選擇某一時刻作為計時起點，這是人為的。計時起點不一定是物體開始運動的時刻。在物理學中，將太陽每連續(xù)兩次經(jīng)過觀察者所在的子午線的時間稱為一個太陽日，即一晝夜。因太陽日略有差異，取一年中1日。124小時，1601601864001是這樣規(guī)定的秒是不精確的。196713133原子的91926317701頭兩秒內的平均速度”?！緯r刻】把短暫到幾乎接近于零的時間叫即時，即時表示時刻。時刻與時間不同。例如，事第幾秒末、第幾秒初等等時刻的概念，和前幾秒后幾秒、幾秒內、第幾秒等等時間的慨念。用一根無限長的只表示先后次序不表示方向的帶箭頭的線來描述時間和時刻，這條帶箭頭的線叫做時間軸。時間軸上的每一個點表示一個時刻。時刻是衡量一切物質運動先后順序，它沒有長短，只有先后，它是一個序數(shù)。時間軸上相應兩個時刻之間的間隔長短，表示一段時間，時間是一個只有長短，而沒有方向的物理量。時間具有連續(xù)性、單向性、序列性，并且總是不斷向前流逝。/秒、千米/v表示勻速度，則其數(shù)學表達式為v0＝0，上式就可簡化成下式：vt＝atV0同方向或反方向的恒力的作用時，或者物體受到幾個力的作用，這些力的合力的方向與V0t時間間隔內的平均速度t附近的運動快慢。因此，運動物體在某一時刻的即時速度就等于率，常用符號表示。即ttv表示。即t0V0（初速度tvt（末速度vt－v0t－t0這段時間內的速度變化量，用a代表加速度，其表達式為t0＝0a為正值時，vt＞v01－15甲所示，加速a代表這段時間內運動物體的加速度，則一定要指出是哪一段時間內的平均加速度。平均加速度只能表明某一段路程中（或某一段時間內）速度改變快慢程度的近似情況，在這段路程中，各個分段中的加速度，跟全段路程中的平均加速度可能有所不同。所以，平均加速度不是物體運動的真實加速度。tt＋℃t時間內，9.8米/2。【重力加速度】在地球表面上方不太高的范圍內，質點因受地球引力作用而產生的加速度，稱為“重力加速度”。也可以說：物體由于重力作用而獲得的加速度叫做“重力加速度”。地面附近的物體，由于其他天體距離它很遠，地球上其他物體對它的萬有引力很小，所以該物體的重力皆指地球對它的萬有引力，其方向指向地心。在地面附近，任何物體的重力加速度在g表示。經(jīng)測定，在赤道附近，g＝9.78米/2g＝9.83米/2g＝9.80米g＝9.79米/2g＝9.8米/2。豎直上拋物體的運動是一種勻減速直線運動，在運動過程中只受到重力作用（空氣阻力忽略不計＝－g＝－【圖象表示法】亦稱“坐標圖解法”。利用平面坐標來表明兩個物理量的函數(shù)關系，它能形象地描述機械運動的基本規(guī)律以及其他很多的規(guī)律。例如，機器的性能、晶體管的特性曲線、或用一些簡單的計算，將要求的量找出來。圖象中的縱、橫兩坐標軸上的標度，代表互為函T圖象、振動圖象、波動圖象、溫度—時間（T）—（t）StS＝Vt。在物體的直線運動中以橫軸表示運動物體運動的時S；還可從直線的斜率的數(shù)值得出速度的大小，在同一坐標平面上，斜率越大，則【變速運動】亦稱“非勻速運動”。物體的速度隨時間而變化，可能是快慢程度，也可能是運動方向發(fā)生變化，還可能是快慢和方向同時都發(fā)生改變。它是最常見的一種機械運動。按其又如轉彎的車輛和鐘的擺錘的擺動等。在中學階段，一般是討論勻變速直線運動、拋體運動和勻速圓周運動。出來：速度（vt）與時間（t）vt＝v0v0的方向相同或相反，合力的大小保持不變時，物體就做勻變速直線運動。vt＝v0＋atv0、vt、S、a、tt之外，其余四個都是矢量，但必須注意它們的v0av0反向時，a為負，物體作減速運動。速度路程公式是由速a、S、t這五個量中必須給出三個，才能通過公式找出另外兩個來。大氣阻力，在該區(qū)域內的自由落體運動是勻加速直線運動。其加速度恒等于重力加速度g。自由落體運動的特點，體現(xiàn)在“自由”v0＝0如果給物體一個初速度豎直下落，不能算自由落體。物體在下落過程中，除受重力作用外，不再受其他任何作用力（包括空氣阻力v0＝0，a＝g代入勻變速直線運動的三個公式，可以得到關于自由落體運動的三個公式：【自由落體運動】見“自由落體”【拋體】凡同時參與勻速運動和自由落體運動的物體都叫“拋體”。在重力作用下，具有初速v0“拋體運動”【拋體運動】見“拋體”v0垂直向上拋出的運動稱為垂直上拋運動。v0v0方向為正方向，a＝－gvt＝v0－gtt，合hh為拋體上升hh為拋體落至原處以下在教學中，為取得較好的教學效果，應該強調：℃了解物體被拋出后運動的過程。物體以初v0a＝－gg。物體從最高點自由下落，速度逐漸增加，回到原處，其速度與上拋速度相等，但方向正好相反。物體如果繼續(xù)下落，則位移成為負值。℃搞清用正負號表示矢量的意義。在處理v0a＝－g，其avtvt為負表示速度的方向豎直向下，物體已從最高點豎直下落。按照這樣的規(guī)定，豎直上拋運動的公式為t后，其末速度與所經(jīng)之位移分別為力學——機械振動與波力學——成一次全振動所需要的時間稱為物體振動的“周期”T表示。周期的單位是秒。x在時1秒鐘內，物體完成全振動的次數(shù)叫“頻率”f表示頻率。在國際單（HzT的倒數(shù)，即【彈簧振子】一種簡諧振子。它的典型結構是由一個一端固定，質量可以忽略的輕彈簧和連（自由端1-28OO向右拉B，然后釋放，小球將沿桿左右振動起來，當小球在振動過程中，它的重力和桿的支持力（些小阻力可略而不計OBO點左側時，位移方向向左，而彈力方向卻向右，可見這個彈力的方向總是跟小球對平衡位置的位移方向相反，指向平衡位置。顯然F的大小跟小球對平x成正比，這一關系式為F=-K是彈簧的倔強系數(shù)，負號表示回復力與位移方向相反。彈簧振子的振動是簡諧振動。諧振動”。見彈簧振子條。彈簧振子所作的運動是簡諧振動。由于彈簧振子的回復力F與位x成正比而方向相反。它們之間的關系，根據(jù)牛頓第二x=Acos（ωt+αx=Acos（ωt+α出來（tx，就是用振動圖線法表示來描述簡諧振動。O作一個矢量。我們對這矢量作三條規(guī)定：1.A（所以又稱x=Acos（ωt+α（ωt+αAcos（ωt+αx。x=Acos（ωt+α（1（3【自由振動】見“固有振動”m決定的，通過理論計算，可證明，彈簧振子的固有周期可由下式確定