文章作者 100test 发表时间 2009:07:08 03:52:22
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或
(9-1)
上述方程建立了质量、力和加速度之间的关系,称为质点动力学的基本方程,它是推导其它动力学方程的出发点。若质点同时受几个力的作用,则力F应理解为这些力的合力。
这个定律给出了质点运动的加速度与其所受力之间的瞬时关系,说明作用力并不直接决定质点的速度,力对于质点运动的影响是通过加速度表现出来的,速度的方向可完全不同于作用力的方向。
同时,这个定律说明质点的加速度不仅取决于作用力,而且与质点的质量有关。若使不同的质点获得同样的加速度,质量较大的质点则需要较大的力,这说明较大的质量具有较大的惯性。由此可知,质量是质点惯性的度量。由于平动物体可以看作质点,所以质量也是平动物体惯性的度量。在国际单位制中,质量的单位为kg,物体的质量m和重量W的关系为
(9-2)
或
式中g是重力加速度。这里再次强调:质量和重量是两个不同的概念。质量是物体惯性的度量,在古典力学中作为不变的常量;而重量是地球对于物体的引力,由于在地面各处的重力加速度值略有不同,因此物体的重量是随地域不同而变的量,并且只在地面附近的空间内才有意义。
第三定律 作用力和反作用力总是同时存在,大小相等、方向相反且在同一直线上,但分别作用在两个物体上。
这个定律在静力学公理中已叙述过,它对运动着的物体同样适用。
二、惯性坐标系
应该指出,上述的动力学基本定律是建立在绝对运动的基础上,牛顿所理解的"绝对运动"系指在宇宙中存在着绝对静止的与物质无关的"死的"空间,而质点是在这样的空间里运动,也就是说把坐标系固连于这样绝对静止的空间里,而质点的运动称为绝对运动,与绝对运动相对应的时间被理解为与物质运动无关的绝对时间。因此,在古典力学中,时间与空间是不相干的。在动力学里,把适用于牛顿定律的这种参考坐标系称为惯性坐标系。
但是,宇宙中的任何物体都是运动的,根本不存在绝对静止的空间,自然也找不到绝对静止的惯性坐标系。对于一般工程问题,可以取与地球相固连的坐标系作为惯性坐标系,能符合工程要求。如果考虑到地球自转的影响,可选取地心为原点、而三个轴分别指向三颗恒星的坐标系。