力学
理论力学知识点总结
理论力学知识点总结理论力学是研究物体运动规律的一门基础物理学科，它主要研究在力的作用下物体的运动状态。
以下是理论力学的知识点总结：1. 基本概念- 力：物体间的相互作用，可以改变物体的运动状态。
- 质量：物体所含物质的多少，是物体惯性大小的量度。
- 惯性：物体保持其运动状态不变的性质。
- 运动：物体位置随时间的变化。
- 静止：物体相对于参照系位置不发生改变的状态。
2. 牛顿运动定律- 第一定律（惯性定律）：物体在没有外力作用下，将保持静止或匀速直线运动。
- 第二定律（加速度定律）：物体的加速度与作用力成正比，与物体质量成反比，方向与作用力方向相同。
- 第三定律（作用与反作用定律）：对于任何两个相互作用的物体，它们之间的作用力和反作用力大小相等、方向相反。
3. 功和能- 功：力在物体上做功，等于力与位移的乘积，是能量转化的量度。
- 动能：物体由于运动而具有的能量，与物体质量和速度的平方成正比。
- 势能：物体由于位置而具有的能量，与物体位置有关。
- 机械能守恒定律：在没有非保守力做功的情况下，系统的机械能（动能加势能）保持不变。
4. 动量和角动量- 动量：物体运动状态的量度，等于物体质量与速度的乘积。
- 角动量：物体绕某一点旋转运动状态的量度，等于物体质量、速度与该点到物体距离的乘积。
- 动量守恒定律：在没有外力作用的系统中，系统总动量保持不变。
- 角动量守恒定律：在没有外力矩作用的系统中，系统总角动量保持不变。
5. 刚体运动- 平动：刚体上所有点的运动状态相同，即刚体整体移动。
- 转动：刚体绕某一点或某一轴的旋转运动。
- 刚体的转动惯量：衡量刚体对转动的抵抗程度，与刚体的质量分布和旋转轴的位置有关。
6. 振动和波动- 简谐振动：物体在回复力作用下进行的周期性振动，其运动方程为正弦或余弦函数。
- 阻尼振动：在阻尼力作用下的振动，振幅随时间逐渐减小。
- 波动：能量在介质中的传播，包括横波和纵波。
7. 分析力学- 拉格朗日力学：通过拉格朗日量（动能减势能）来描述物体的运动。
力学的第二定律
力学的第二定律
力学的第二定律是牛顿的第二定律，通常以以下方式表述：
F = ma
其中：
•F代表物体所受的总力（单位：牛顿，N）。
•m代表物体的质量（单位：千克，kg）。
•a代表物体的加速度（单位：米每秒平方，m/s²）。
牛顿的第二定律是一个基本的力学原理，描述了物体的运动和受力之间的关系。
它指出，一个物体的加速度与作用在它上面的总力成正比，质量越大，所需的力就越大，相同的力作用在质量较小的物体上会产生更大的加速度。
这个定律还说明了力的方向与加速度的方向相同。
牛顿的第二定律是经典力学的基石，它在研究物体的运动、计算加速度以及设计机械系统等领域中起到关键作用。
这个定律的数学表达形式允许科学家和工程师精确地预测和描述物体在受力作用下的运动。
它也为其他牛顿力学定律和运动方程提供了基础，是研究自然界中的力学现象的重要工具。
力学的内容
力学的内容力学是自然界的一门基础学科，它研究物体在外界作用及其相互作用下的变化。
力学在许多领域都有着十分重要的作用，如机械、气体和热力学等。
此外，它还能够帮助我们更好地理解日常生活中发生的许多事物，比如抛掷球体、滑行等现象。
力学有许多子领域，包括结构力学、动力学和流体力学等。
结构力学用来研究物体之间的作用及其产生的影响，以及如何使物体变形或失稳的问题。
动力学用来研究物体的运动及其变化，其中通常会考虑到物体间的相互作用。
流体力学则用来研究物体在液体和气体中的运动，常常会考虑到流体动力学中的扰动力矩及体积压力等因素。
力学有许多不同的领域，比如运动学、拉格朗日力学、微分力学等，有其自身的特定的概念和数学模型。
运动学是指研究物体的位置、速度和加速度，以及由这些变量推导出力学性质。
拉格朗日力学是指研究物体的力的形成、转换及其行为的学科，基本上是建立在拉格朗日方程之上的。
微分力学是指通过泰勒定律，使用微分方程组来描述物体的受力状态及其变化。
力学以物理性质、实验方法和数学知识为基础，是一门技术性学科，它能够提供一套完整的方法和工具，用于探寻和掌握广义的受力状态和变化的规律，以及套用于诸如结构分析、机械设计、控制研究及流体系统优化等许多实际应用场合中。
力学虽然在很多领域有着十分重要的作用，但从一般而言，它也有许多细节和特性，例如飞行力学、力学模型、力学拓扑学及其他一些关于力学的问题。
这些方面都十分重要，他们为我们提供了解决实际应用中遇到的受力状态及其变化问题的理论和技术基础。
总而言之，力学是一门非常重要的学科，它研究物体在外界作用及其相互作用下的变化，及此外一些关于力学的细节问题，为我们提供了一套完整的方法和工具，用于探寻和掌握受力状态及其变化的规律，以及可以应用于实际的问题中。
力学知识点归纳
力学知识点归纳力学是物理学的一个重要分支，它研究物体的运动和相互作用的规律。
在我们的日常生活和许多科学领域中，力学都有着广泛的应用。
下面就让我们来一起归纳一下力学中的一些重要知识点。
一、牛顿运动定律1、牛顿第一定律（惯性定律）任何物体都要保持匀速直线运动或静止的状态，直到外力迫使它改变运动状态为止。
这一定律揭示了物体具有惯性，即保持原有运动状态的性质。
2、牛顿第二定律物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。
其表达式为 F ＝ ma，其中 F 表示作用力，m 表示物体的质量，a 表示加速度。
3、牛顿第三定律两个物体之间的作用力和反作用力，总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。
这一定律说明了力的相互性。
二、力的分类1、重力物体由于地球的吸引而受到的力，方向竖直向下。
其大小G ＝mg，其中 m 是物体的质量，g 是重力加速度。
2、弹力发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体产生的力。
常见的弹力有压力、支持力、拉力等。
3、摩擦力当两个相互接触的物体相对运动或有相对运动的趋势时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力。
摩擦力分为静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力。
（1）静摩擦力：当物体有相对运动趋势时产生的摩擦力，其大小在零到最大静摩擦力之间变化。
（2）滑动摩擦力：当物体相对运动时产生的摩擦力，大小f ＝μN，其中μ 是动摩擦因数，N 是正压力。
三、功和能1、功力与在力的方向上移动的距离的乘积。
如果力与位移的夹角为θ，那么功 W ＝Fscosθ。
2、功率表示做功快慢的物理量，定义为单位时间内所做的功。
平均功率 P＝ W ／ t，瞬时功率 P ＝Fvcosθ。
3、动能物体由于运动而具有的能量，表达式为 Ek ＝ 1/2 mv²。
4、势能包括重力势能和弹性势能。
重力势能 Ep ＝ mgh，弹性势能 Ep ＝1/2 kx²，其中 k 是弹簧的劲度系数，x 是弹簧的形变量。
力学课件PPT课件
相对论力学
20世纪初，爱因斯坦提出了相 对论，对经典力学进行了修正 和发展。
现代力学
随着科技的发展，现代力学不 断涌现出新的分支和领域，如 流体力学、固体力学、生物力
学等。
02
静力学
力的平衡
力的平衡概念
三力平衡
物体在力的作用下保持静止或匀速直 线运动的状态称为力的平衡状态。
当物体受到三个力作用时，如果这三 个力能够构成一个三角形，则物体处 于平衡状态。
弹性模量
泊松比
材料在弹性范围内抵抗应力的能力，反映 了材料的刚度特性。
材料横向应变与纵向应变的比值，反映了 材料在受力时变形的特性。
材料的疲劳和断裂
疲劳
材料在循环应力作用下逐渐损伤直至断裂的过程。疲劳极限是指材料 在无限多次交变应力作用下不发生断裂的最大应力值。
断裂
材料在应力作用下发生的突然破裂现象。断裂韧性是指材料抵抗裂纹 扩展的能力。
几何方程
描述物体的形变和应变关系，与物体的几何 性质和物理性质有关。
边界条件
描述物体边界上的受力条件和位移条件，是 求解弹性力学问题的必要条件。
弹性力学问题的求解方法
解析法 有限元法 有限差分法 边界元法
通过数学公式和定理求解弹性力学问题，适用于简单形状和边 界条件的物体。
将物体离散化为有限个小的单元，通过求解每个单元的平衡方 程组来得到整体解，适用于复杂形状和边界条件的物体。
摩擦力
静摩擦力
当两个接触面之间没有相 对运动趋势时，产生的阻 力称为静摩擦力。
动摩擦力
当两个接触面之间有相对 运动时，产生的阻力称为 动摩擦力。
摩擦角
静摩擦力与接触面之间的 夹角称为摩擦角。
弹性力学
关于力学的知识
关于力学的知识
嘿，咱来说说力学的知识哈。
有一回啊，我和朋友去爬山。
那山可高了，爬起来可费劲了。
我们一边爬一边就聊到了力学。
咱先说说重力吧。
这重力啊，就是让我们往下坠的那个力。
就像爬山的时候，我们感觉自己特别沉，每走一步都要费好大的劲。
这就是重力在作怪。
我记得有一次我不小心把手机掉地上了，手机“啪”的一声就摔下去了。
这就是重力让手机往下掉呢。
还有摩擦力。
爬山的时候，我们穿的鞋子和地面之间就有摩擦力。
要是没有摩擦力，我们根本就站不住，更别说爬山了。
我有一次穿了一双很滑的鞋子去爬山，结果差点滑倒。
后来我换了一双有摩擦力的鞋子，就好多了。
再说说弹力。
我记得有一次我们在山上看到一个弹簧。
我们就好奇地去按了按那个弹簧。
弹簧一按下去就缩起来，一松手就弹起来。
这就是弹力。
在生活中也有很多弹力的例子，比如蹦床、橡皮筋啥的。
力学知识在生活中可重要了。
就像我们爬山，如果不了解这些力学知识，可能就会遇到很多麻烦。
比如说，如果不知道重力，我们可能会不小心掉下去；如果不知道摩擦力，我们可能会滑倒；如果不知道弹力，我们可能会被弹簧弹到。
总之啊，力学知识无处不在。
我们要多了解一些力学知识，这样才能更好地生活。
嘿嘿。
力学的分支
力学的分支
力学是物理学的一个重要分支，研究物体在外力作用下的运动和相互作用关系。
力学又可分为经典力学和量子力学，其中经典力学涉及到牛顿定律、动量守恒、能量守恒等基本概念和公式。
在经典力学的基础上，又有静力学、动力学、振动学、弹性力学、流体力学等细分领域。
这些分支学科的研究对象和研究方法各有不同，但都以力学基本原理为基础，逐步深入探索物理世界的奥秘。
在现代科学技术的发展中，力学分支学科的应用范围越来越广泛，不断涌现出许多重大科研成果和工程技术创新，为人类社会的进步和发展做出了重要贡献。
- 1 -。
力学知识点总结归纳
力学知识点总结归纳一、力学的基本概念1. 力学的定义力学是研究物体运动和静止状态下受力情况的科学，是物理学的一个重要分支。
2. 质点和刚体质点是没有大小只有质量的物体，刚体是形状和大小不变的物体。
3. 力的三要素力的三要素包括作用力、力的方向和大小，以及作用点。
4. 力的分类按照力的性质可以分为接触力和远程力；按照力的来源可以分为重力、弹力、摩擦力等。
5. 力的合成多个力作用在物体上时，可以通过合成力的方法求出合成力的大小和方向。
6. 力的分解一个力可以通过分解为两个力的合力和分力进行描述。
二、运动学基础1. 运动的基本概念运动包括位移、速度和加速度等。
2. 运动的描述运动可以通过坐标系来描述，常见的包括直角坐标系和极坐标系。
3. 加速度加速度是描述物体运动速度变化率的物理量，可以通过速度-时间图像来描述。
4. 牛顿三定律牛顿第一定律：物体将保持静止或匀速直线运动，直到受到一个外力。
牛顿第二定律：加速度与合外力成正比，与物体质量成反比。
牛顿第三定律：任何一物体受到的外力都有一个与之大小相等、方向相反的作用力。
5. 作图法作图法是解题时利用几何图像来分析解决问题的方法，在力学中具有重要作用。
三、动力学基础1. 动能和势能动能是物体由于运动而具有的能量，势能是物体由于位置而具有的能量。
2. 动能定理动能定理描述了物体的动能与其所受的合外力所做的功之间的关系。
3. 功和功率功是力对物体做的功，功率则是功对时间的变化率。
4. 动量和冲量动量是物体运动状态的描述，冲量是力作用在物体上的效果。
5. 守恒定律动量守恒定律和能量守恒定律是力学中两个重要的守恒定律。
6. 弹性碰撞在理想条件下，弹性碰撞中动能守恒，能量损失。
四、旋转运动基础1. 角位移、角速度和角加速度旋转运动的基本概念包括角位移、角速度和角加速度。
2. 转动惯量转动惯量是描述物体抵抗转动的性质，与物体的质量和转轴的位置相关。
3. 转动力转动力包括力矩和角加速度，描述了物体转动时所受的力的效果。
力学知识点归纳
力学知识点归纳力学知识点归纳第一章..定义：力是物体之间的相互作用。
理解要点：（1）力具有物质性：力不能离开物体而存在。
说明：①对某一物体而言，可能有一个或多个施力物体。
②并非先有施力物体,后有受力物体（2）力具有相互性：一个力总是关联着两个物体，施力物体同时也是受力物体，受力物体同时也是施力物体。
说明：①相互作用的物体可以直接接触，也可以不接触。
②力的大小用测力计测量。
（3）力具有矢量性：力不仅有大小，也有方向。
（4）力的作用效果：使物体的形状发生改变；使物体的运动状态发生变化。
（5）力的种类：①根据力的性质命名：如重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等。
②根据效果命名：如压力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力等。
说明：根据效果命名的，不同名称的力，性质可以相同；同一名称的力，性质可以不同。
重力定义：由于受到地球的吸引而使物体受到的力叫重力。
说明：①地球附近的物体都受到重力作用。
②重力是由地球的吸引而产生的，但不能说重力就是地球的吸引力。
③重力的施力物体是地球。
④在两极时重力等于物体所受的万有引力，在其它位置时不相等。
（1）重力的大小：G=mg说明：①在地球表面上不同的地方同一物体的重力大小不同的，纬度越高，同一物体的重力越大，因而同一物体在两极比在赤道重力大。
②一个物体的重力不受运动状态的影响，与是否还受其它力也无关系。
③在处理物理问题时，一般认为在地球附近的任何地方重力的大小不变。
（2）重力的方向：竖直向下（即垂直于水平面）说明：①在两极与在赤道上的物体，所受重力的方向指向地心。
②重力的方向不受其它作用力的影响，与运动状态也没有关系。
（3）重心：物体所受重力的作用点。
重心的确定：①质量分布均匀。
物体的重心只与物体的形状有关。
形状规则的均匀物体，它的重心就在几何中心上。
②质量分布不均匀的物体的重心与物体的形状、质量分布有关。
③薄板形物体的重心，可用悬挂法确定。
说明：①物体的重心可在物体上，也可在物体外。
力学知识点总结大全
力学知识点总结大全一、力学基础知识1. 力的概念力是物体之间相互作用的结果，是引起物体运动、形变或状态变化的原因。
根据牛顿第一定律，物体要想改变它的状态，必须有力的作用。
2. 力的性质力有大小、方向和作用点，可以通过矢量来表示。
力的大小用单位牛顿（N）来表示，方向则通过力的矢量来描述。
作用点是力的作用点。
3. 力的合成与分解对于一个物体来说，当施加多个力时，可以通过合力的概念来表示总的受力情况；而对于一个力来说，可以通过分解的方法将其拆分成不同的力的合力来表示。
4. 牛顿定律牛顿的三大定律是力学的基础，包括牛顿第一定律（惯性定律）、牛顿第二定律（运动定律）、牛顿第三定律（作用-反作用定律）。
5. 动量和冲量动量是物体运动的特性，是质量和速度的乘积；而冲量是力在时间内对物体物体的作用。
6. 动力学动力学是力学中的一个分支，它研究物体在受到力的影响下的运动规律，涉及到牛顿第二和第三定律的应用。
7. 势能和功势能是物体由于位置而具有的能量，包括重力势能、弹性势能等；而功是力对物体的作用，是力的大小与移动距离乘积。
二、质点力学1. 质点的运动质点是物体的简化模型，它不考虑物体的形状和大小，只考虑质点的位置和速度。
质点运动可以通过位移、速度和加速度来描述。
2. 牛顿运动定律牛顿第二定律描述了质点在力的作用下的运动规律，即F=ma，力的大小与物体的加速度成正比。
3. 立体运动立体运动是质点在空间中的运动，可以通过三维坐标来描述。
4. 弹性碰撞弹性碰撞是物体之间在碰撞中动能守恒的碰撞，它们的速度和动能在碰撞前后保持不变。
5. 火箭技术火箭技术是利用动量守恒定律和火箭运动定律研究飞行器的动力和轨迹。
三、刚体力学1. 刚体的概念刚体是物理中的一种理想模型，它不考虑物体的形变，只考虑物体的位置和姿态。
2. 刚体的平动和转动刚体的平动是指刚体作为一个整体进行平移运动的现象；转动则是刚体绕轴进行旋转的运动。
3. 刚体定轴转动刚体定轴转动是指刚体绕一个固定轴进行的运动，可以通过角速度和角加速度来描述。
生活中的力学现象及原理
一、与力学相关的现象
1.挂在墙上的石英钟当电池耗尽的而停止走动的时候，其秒针往往停在刻度盘的“9”上，为什么？
原理：因为秒针在“9”位置中受到重力距的阻碍作用最大。
2.汽车刹车的时候，为什么人会向前倾倒？
原理：物体都有保持原来运动状态的性质，当汽车刹车的时候，汽车停止了运动，但是人仍然保持前进，所以人会向前倾倒。
物理学中把这种现象叫做惯性。
日常生活中很多地方都运用到了惯性，如：拍打被子，可以抖落上面的灰尘；甩手可以甩去手上的水等。
3.将气球吹大，用手捏住吹口，然后突然松手，气从气球里出来，气球会到处窜动，路线多变。
为什么？
原理：因为吹大的气球各处厚薄不均匀，张力不均匀，气球放气的时候各处张力不同，从而向各个方向运动。
再根据物理学原理，流速越大，压强越小，所以气球表面受空气的压力也在不断变化，所以气球因为摆动，运动方向也就不断变化。
高中物理力学知识点总结
高中物理力学知识点总结力学包括静力学、运动学和动力学。
即：力，牛顿运动定律，物体的平衡，直线运动，曲线运动，振动和波，功和能，动量和冲量，等。
一、重要概念和规律（一）重要概念1．、力矩力是物体间的相互作用。
其效果使物体发生形变和改变物体的运动状态即产生加速度。
力不能脱离物体而独立存在．有力作用时，同时存在受力物体和施力物体但物体间不一定接触。
力是矢量。
力按性质可分重力（G=mg）、弹力（胡克定律f=kX）、摩擦力（0＜f静＜f最大、，f=μN）、分子力、电磁力等。
按效果可分拉力、压力、支持力，张力、动力、阻力、向心力、回复力等。
对于各种力要弄清它的产生原因、特点、大小、方向、作用点和具体效果。
力矩是改变物体转动状态的原因。
力矩M=FL通常规定使物体顺（逆）时针转动的力矩为负（正）。
注意力臂L是指转轴至力的作用线的垂直距离。
2．点、参照物质点指有质量而不考虑大小和形状的物体。
平动的物体一般视作质点。
参照物指假定不动的物体。
一般以地面做参照物。
3．置、位移（s）、速度（v）、加速度（a）质点的位置可以用规定的坐标系中的点表示．位移表示物体位置的变化，是由始位置引向末位置的有向线段。
位移是矢量，与路径无关．而路程是标量，是物体运动轨迹的实际长度，与路径有关。
速度表示质点运动的快慢和方向，它的方向就是位移变化的方向。
其大小称为速率。
在S-t图象中，某点的速度即为图线在该点物线的斜率。
在匀速四周运动中，用线速度v=s/t和角速度ω=φ/t，v是矢量，方向为该点的切线方向，两者的关系为v=ωR。
加速度表示速度变化的快慢，它的方向与速度变化的方向相同，但不一定限速度方向相同。
在v-t图象中某点的加速度即为图线在该点切线的斜率。
在匀速圆周运动中，用向心加速度a=v2/R和a=ω2R描述，其方向始终指向圆心。
4．量（m）、惯性质量表示物体内含有物质的多少，是一标量且为恒量．惯性指物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质，是物体固有的属性。
力学常用计算公式
力学常用计算公式1. 牛顿第二定律牛顿第二定律表明，物体的加速度和作用在其上的合力成正比，反比于物体的质量。
公式为：\[ F = ma \]其中，\( F \) 是物体所受的合力（单位：牛顿），\( m \) 是物体的质量（单位：千克），\( a \) 是物体的加速度（单位：米/秒²）。
2. 动能定理动能定理描述了物体的动能与其所受的合力做功之间的关系。
公式为：\[ W = \frac{1}{2}mv^2 \]其中，\( W \) 是合力对物体所做的功（单位：焦耳），\( m \)是物体的质量（单位：千克），\( v \) 是物体的速度（单位：米/秒）。
3. 力的合成当一个物体受到多个力的作用时，这些力可以合成为一个等效的力。
合成力的大小和方向可以通过矢量相加得到。
如果有两个力\( F_1 \) 和 \( F_2 \)，合成力 \( F_{\text{合成}} \) 的大小和方向可以通过以下公式计算：\[ F_{\text{合成}} = \sqrt{{F_1}^2 + {F_2}^2 +2F_1F_2\cos{\theta}} \]其中，\( \theta \) 是 \( F_1 \) 和 \( F_2 \) 之间的夹角（单位：弧度）。
4. 万有引力定律万有引力定律描述了两个物体之间的引力与它们的质量和距离的关系。
公式为：\[ F = G\frac{m_1m_2}{r^2} \]其中，\( F \) 是两个物体之间的引力（单位：牛顿），\( G \) 是万有引力常数（约等于 \( 6. \times 10^{-11} \, \text{m}^3 \,\text{kg}^{-1} \, \text{s}^{-2} \)），\( m_1 \) 和 \( m_2 \) 是两个物体的质量（单位：千克），\( r \) 是两个物体之间的距离（单位：米）。
5. 力矩公式力矩是描述力对物体产生转动效果的物理量。
力学基础知识
05
弹性力学基础
弹性力学基本概念
弹性体
指在外力作用下发生形变，外力 撤除后能恢复原状的物体。
弹性力学基本假设
包括连续性假设、均匀性假设、各 向同性假设、小变形假设和无初应 力假设。
应力与应变
应力表示单位面积上的内力，应变 表示物体的相对变形。
弹性变形与应力分析
弹性变形特点
外力撤除后，变形消失，能完全 恢复原状。
结构的稳定性和安全性。
03
运动学基础
运动学基本概念
质点
用来代替物体的有质量 的点，是一个理想化模
型。
位移
描述物体位置变化的物 理量，是矢量。
速度
描述物体运动快慢的物 理量，是矢量。
加速度
描述物体速度变化快慢 的物理量，是矢量。
直线运动规律
匀速直线运动
自由落体运动
速度大小和方向都不变的直线运动。
力学在日常生活中的应用
建筑工程
在建筑工程中，力学是不可或缺的一部分。从建筑物的结构设计到施 工过程中的各种力学问题，都需要用到力学知识。
交通运输
在交通运输领域，力学也发挥着重要作用。例如，汽车、火车、飞机 等交通工具的设计和运行都需要考虑力学因素。
体育运动
在体育运动中，力学也扮演着重要角色。例如，运动员的跑步、跳跃 、投掷等动作都需要符合力学原理才能取得更好的成绩。
研究内容
力学涉及力、运动以及力 与运动之间的关系，包括 力的合成与分解、运动学 、动力学等方面。
力学发展历史及现状
发展历史
力学的发展源远流长，从古希腊的阿基米德到近代的牛顿、 伽利略等科学家，都为力学的发展做出了重要贡献。
现状
随着科学技术的不断进步，力学已经渗透到各个学科领域， 形成了诸多交叉学科，如生物力学、材料力学、流体力学等 。同时，力学也在不断地发展和完善，新的理论和方法不断 涌现。
土木工程八大力学
土木工程八大力学
土木工程的八大力学包括：力学、振动学、结构力学、材料力学、动
力学、土力学、流体力学和应力分析。
1、力学：是研究弹力学和力学原理的科学，研究物体在外力作用下
如何变形、分布及其变形机理。
2、振动学：是研究机械系统运动的科学，包括振动系统的运动特性、振动与振动的不稳定性行为以及振动的解析解法。
3、结构力学：是以力学原理和有关的数学方法研究结构的设计，分
析和建造的一门科学。
4、材料力学：是研究材料的力学特性的科学，包括材料的强度、变
形和疲劳等性质。
5、动力学：是研究构件及其组合体在有力作用下的运动规律的科学，主要是运动学和动力学的分支学科。
6、土力学：是研究土体的力学特性的学科，包括土体的物理特性、
流变性及其对荷载变化的响应等。
7、流体力学：是研究流体的运动规律和流体中变形现象的科学，包
括气体和液体在重力、表面张力、粘性及其他力作用下的运动规律。
8、应力分析：是研究不同材料的力学参数和强度表现以及建筑物结
构在受力作用时的应力分布及其特性的科学。
分析力学和力学的区别
分析力学和力学的区别引言在物理学领域，力学是研究物体运动和受力的学科，而分析力学则是力学的一个分支。
虽然它们都涉及到物体的运动和力的作用，但是它们之间存在着一些显著的区别。
本文将通过对两者的概念、研究对象和方法的比较，来探讨分析力学和力学之间的不同之处。
概念的区别力学是经典物理学的一个基础学科，研究物体在外部力作用下的运动规律和力的作用。
它在牛顿力学的基础上建立了完整的体系，包括了静力学、动力学和弹性力学等方面的内容。
力学主要关注物体的运动状态和受力情况，以此解释物体的加速度、速度和位移等现象。
分析力学是力学的一个分支学科，它更深入地研究了运动的原因与结果之间的关系。
它不仅仅描述物体的运动规律，还试图通过建立适当的数学模型来解释物体运动背后的力学原理。
因此，分析力学更加注重运动的分析和物体受力的研究。
研究对象的区别力学主要研究宏观尺度上的物体运动和受力情况。
它关注物体的质量、速度、加速度以及受力的大小和方向等参数。
力学领域的经典案例有自由落体运动、斜面上的滑动等。
分析力学除了关注物体运动和受力的宏观情况外，还研究微观尺度上的物体运动和受力。
它涉及到质点系统、刚体的运动以及复杂形体的力学特性等。
分析力学通过运用微分方程、变分原理和拉格朗日方程等数学工具，对物体运动和受力进行更深层次的分析。
方法的区别力学是一门实验科学，它通常通过观察和测量来研究物体的运动和受力情况。
在实验中，力学常常使用质量、长度、时间等基本量和力、速度、加速度等导出量来描述运动和受力。
通过精确的实验设计和测量，力学可以提供准确的物理规律和量化的结论。
分析力学更加强调理论分析和数学推导。
它通过建立适当的数学模型，运用分析方法来解决物体运动和受力的问题。
在分析力学中，常常使用微分方程、变分原理、泛函分析等数学工具来描述物体的运动方程和力学原理。
分析力学通过数学分析和推导，可以更加深入地揭示物体运动背后的原理和机制。
结论总结起来，分析力学是力学的一个分支学科，相较于传统力学更加细致深入地研究了物体的运动和受力情况。
力学基本公式
力学基本公式力学公式1.重力公式:G=mg m=G/g (g=9.8N/Kg)2.速度公式：v=S/t S=vt t=S/v3.密度公式：ρ=m/V m=ρV V=m/ρ(ρ水= 1.0×103Kg/m3)4.压强公式:P=F/s F=Ps s=F\P (固体:先求压力再求压强)P=ρgh ρ=P/gh h=P/ρg (液体:先求压强再求压力)5.求浮力方法1)实验法:F浮=G物-F拉2)压力差法: F浮=F向上-F向下3)公式法: F浮=G排流=ρ液gV排4)浮沉条件法: 漂浮: F浮= G物ρ物＜ρ液上浮: F浮＞G物ρ物＜ρ液下沉: F浮＜G物ρ物＞ρ液悬浮: F浮＝G物ρ物＝ρ液6.械杆平衡原理：F1L1=F2L27.功：W=Fs (W有=G物h W总=F拉s W额外=W总-W有)（滑轮组：S=nh V力=nV物nF=G）8.功率: P=W/ t= Fs / t =Fv W= P t t=W/P9.机械效率: η=W有/W总=Gh/Fs=G/ nFη= W有/W总= W有/( W有+W额外)=Gh/(G+G轮)h=G/( G+G轮)η=P有/P总=Gv物/Fv力=G v物/Fnv物=G/ nF10.滑轮组的n值: n=s/h n=G/F(不考虑动滑轮重G轮)n=(G+G轮)/ ηF n=v力/v物⑩滑轮组求动滑轮重: G轮= W额外/ hF= (G物+ G轮)/ n G轮=nF-G物η= G物/(G物+ G轮) G轮=( G物/ n)- G物力学物理量1.速度[V（m/s）]：表示物体运动快慢的物理量。
空气中声速:340 m/s,光速:3×108 m/s2.乐音三要素:音调(与频率有关)、响度（与振幅有关）、音色。
3.质量[m（Kg）]：表示物体所含物质的多少。
它不随形状、状态、位置改变。
4.重力[G(N)]:物体由于地球吸引而受到得力. g=9.8N/Kg质量是1Kg的物体受到的重力是9.8N.5.力的图示:有标度、有作用点、有大小(标度的整数倍)、有方向、有名称,数值,单位。
第一章 力学基本知识
F2 R
sin
500 954
sin
60
0.4539
1 =27
推论：三力平衡汇交定理 三力平衡汇交定理是：由三个力组成的力系若为 平衡力系,其必要的条件是这三个力的作用线共面且 汇交于一点。
当刚体受不平行三力作用而平衡时，利用这个 定理可以确定未知力的方向。
例如
约束与约束反力
工程中，任何构件都受到与它相联的其它构件的限制，不能 自由运动。例如，大梁受到柱子限制，柱子受到基础的限制， 桥梁受到桥墩的限制，等等。
两个力的方向必沿杆的轴线方向。
3. 加减平衡力系公理
在作用于某物体的力系中，加入或减去一个平衡力系， 并不改变原力系对物体的作用效果。这是因为一个平衡力系 作用在物体上，对物体的运动状态是没有影响的，所以在原 来作用于物体的力系中加入或减去一个平衡力系，物体的运 动状态是不会改变的，即新力系与原力系对物体的作用效果 相同。
从以上平行四边形法则可知，矢量式 R F1 F2 与代 数式 R F1 F2 的意义是完全不同的。
利用力的平行四边形法则，也可以把作用在物体上的 一个力分解为相交的两个分力,分力与合力作用于同一点。
工程中通常是把一个力分解为方向已知的两个分力，特别有用 的是分解为方向已知互相垂直的两个分力，这种分解称为正交 分解，所得的两个分力称为正交分力。
1公斤力（kgf）= 9.81牛（N）
三个要素中任一个改变，将改变力对物体的作用效果。 例如 水平力推一木箱。
通过力的作用点沿力的方向的直线，称为力的作用线。
在直角坐标系中，可将力表示为
F Fxi Fy j Fzk
1.5力在坐标轴上的投影
设力F作用于物体的A点如图所示。取直角坐标
力学演讲稿
力学演讲稿大家好，今天我要和大家分享的是力学的相关知识。
力学是物理学的一个重要分支，它研究的是物体的运动和受力情况。
力学的基本概念对于我们理解世界的运动规律和应用到日常生活中具有重要意义。
在接下来的演讲中，我将为大家介绍一些力学的基本原理和应用。
首先，我们来谈谈力的概念。
力是使物体产生形变、改变速度或改变方向的物理量，它是描述物体间相互作用的基本概念。
在力学中，力的大小通常用牛顿（N）作为单位，方向则通过矢量来表示。
力的作用可以使物体产生加速度，也可以使物体保持静止或匀速直线运动。
在日常生活中，我们常常会感受到各种各样的力，比如重力、弹力、摩擦力等，这些力都是力学研究的对象。
其次，让我们来了解一下牛顿三定律。
牛顿三定律是力学的基本定律，它包括了惯性定律、动量定律和作用反作用定律。
惯性定律指出了物体在没有受到外力作用时会保持匀速直线运动或保持静止的状态。
动量定律则描述了物体的运动状态会随着受到的力的改变而改变。
作用反作用定律则说明了两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反。
这些定律为我们理解物体的运动提供了基本原理。
最后，我们来谈谈力学在日常生活中的应用。
力学的原理在我们的生活中随处可见，比如汽车的行驶、建筑物的结构设计、机械设备的运转等都离不开力学的知识。
在运动中，我们需要考虑力的作用对于物体的影响，比如汽车的制动、运动员的起跑、跳跃等都需要考虑力学原理。
在建筑领域，力学的知识也是至关重要的，比如建筑物的结构设计、桥梁的承载能力等都需要考虑到各种力的作用。
力学的应用贯穿于我们的生活的方方面面，它为我们解决问题提供了重要的思路和方法。
总结一下，力学是物理学中一个重要的分支，它研究的是物体的运动和受力情况。
在力学的研究中，我们需要理解力的概念、牛顿三定律以及力学在日常生活中的应用。
通过对力学的学习，我们可以更好地理解世界的运动规律，也可以应用到我们的日常生活中。
希望大家能够对力学有一个更深入的了解，也能够将力学的知识应用到实际生活中去。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
y
y
d yv y gdy ydy yv d yv dt
g y d y yv d yv
y 2 yv 0 0
1 3 1 2 gy yv 3 2 2 12 v gy 3
t 质点系动量定理 I
动量守恒定律
t0
ex Fi dt pi pi 0
2 0
v
v0
vdv gl sin d
0
v FT m( 2 g 3g cos ) l
2 0
例3 如图所示（圆锥摆），长为 l 的细绳一端固 定在天花板上，另一端悬挂质量为 m 的小球，小球经 推动后，在水平面内绕通过圆心 的铅直轴作角速度 为 的匀速率圆周运动 . 问绳和铅直方向所成的角 度 为多少？空气阻力不计.
，故
质点系动量定理 作用于系统的合外力的冲量等于 系统动量的增量.
t2
t1
I p p0
注意
内力不改变质点系的动量
初始速度
v g 0 vb0 0 mb 2mg
且方向相反
推开后速度 v g 2vb
推开前后系统动量不变
p p0
则 p0 0 则 p 0
t1
2 1
t2
t I I xi I y j I z k I y t Fy dt mv2 y mv1 y
I z Fz dt mv2 z mv1z
t1
t2
二 质点系的动量定理
t2
t1 ( F1 F12 )dt m1v1 m1v10 t2 ( F2 F21 )dt m2 v2 m2 v20
m1 m 2
a1 ar a
m2 g FT m2a2
m1 m2 ar ( g a) m1 m2
2m1m2 FT ( g a) m1 m2
0 y FT FT
a2
a1
a2 ar a
P1 y
P2 0
例2 如图长为 l 的轻绳，一端系质量为 m 的小球, 另一端系于定点 o ， t 0 时小球位于最低位置，并具 有水平速度 v0 ，求小球在任意位置的速率及绳的张力.
解
FT mgcos man mgsin mat
dv mg sin m dt dv dv d v dv dt d dt l d
FT mgcos mv2 / l
o
FT e
n
v0 m g
et
v
v v 2lg (cos 1)
FB Fr
F0 (b /m )t v ［ e 1 ］ b t , vL F0 / b（极限速度）
当
y
F0 b
P
v
t 3m b 时
v
t
v vL (1 0.05) 0.95vL
一般认为
t 3 m b , v vL
o
若球体在水面上是具有竖直向 下的速率 v0 ，且在水中的重力与 浮力相等， 即 FB P . 则球体在 水中仅受阻力 Fr bv 的作用
dp(t ) F (t ) , p(t ) mv(t ) dt
当
v c 时，m 为常量
F (t ) ma (t )
瞬时关系 牛顿定律的研究对象是单个物体（质点） 力的叠加原理
a a1 a2 a3
F Fx i Fy j Fz k a ax i a y j az k
一般情况
0
一
惯性参考系 地面参考系：
N
F P N 0 ma
（小球保持匀速运动）
P
a v
F P N 0 ma
车厢参考系：
车厢由匀速变为加速运动
（小球加速度为 a ）
定义：适用牛顿运动定律的参考系叫做惯性参考
mg FB 6πrv ma
令
F0 mg FB
b 6 πr dv F0 bv m dt F0 dv b (v ) dt m b
FB Fr
y
P
v
v
0
dv b t dt v ( F0 b) m 0
F0 dv b (v ) dt m b
t1
质点系
F1
F21 F12
m1
F2
m2
因为内力
t2
t1
( F1 F2 )dt (m1v1 m2 v2 ) (m1v10 m2 v20 )
n n ex F dt mi vi mi vi 0 i 1 i 1
F12 F21 0
i i i
ex ex 若质点系所受的合外力为零 F Fi 0
则系统的总动量守恒，即
p pi
保持不变 .
i
ex 力的瞬时作用规律 F
i dp ex , F 0, P C dt
1）系统的动量守恒是指系统的总动量不变，系 统内任一物体的动量是可变的, 各物体的动量必相 对于同一惯性参考系 .
系；反之，叫做非惯性参考系 . （ 在研究地面上物体的运动时，地球可近似地看 成是惯性参考系 . ）
二
力学相对性原理
o o＇ F ma ma＇ F＇ ut x＇ z z＇ 结论
为常量 a a＇ u
v v＇ u
y
y＇ u
x
P
x x＇
1）凡相对于惯性系作匀速直线运动的一切参考 系都是惯性系 . 2）对于不同惯性系，牛顿力学的规律都具有相 同的形式，与惯性系的运动无关 . 伽利略相对性原理
解题的基本思路
1）确定研究对象进行受力分析； （隔离物体，画受力图）
2）取坐标系；
3）列方程（一般用分量式）；
4）利用其它的约束条件列补充方程；
动量定理常应用于碰撞问题
t1 mv2 mv1 F t2 t1 t2 t1
注意
t2
Fdt
mv
mv1
F
mv2
t 越小，则 F 越大 .
在 p 一定时
F
Fm
例如人从高处跳下、飞 机与鸟相撞、打桩等碰 撞事件中，作用时间很 短，冲力很大 .
F
o
力的累积效应
F (t ) 对 t 积累 p , I F 对 r 积累 W , E
一 冲量 质点的动量定理 动量
p mv
Fdt dp d (mv)
dp d (mv) F dt dt
t2 冲量 力对时间的积分（矢量） I Fdt
t
t1
t2
例 1 一质量为0.05kg、速率为10m·-1的刚球,以与 s 钢板法线呈45º 角的方向撞击在钢板上,并以相同的速率 和角度弹回来 .设碰撞时间为0.05s.求在此时间内钢板所 受到的平均冲力 F . 解 建立如图坐标系, 由动量定理得
Fx t mv2 x mv1x mv cos (mv cos )
Fx max
F F1 F2 F3
Fy may Fz maz
两个物体之间作用力 F 和反作 用力 F＇ 沿同一直线, 大小相等, ,
F12 F21
三
牛顿第三定律
方向相反, 分别作用 在两个物体上 .
（物体间相互作用规律）
T＇ T m P P＇
FB Fr
dv m bv dt
y
v dv b t dt v0 v m 0
P
v
v0
v
t
v v0e
( b / m) t
o
教学基本要求
一 掌握牛顿定律的基本内容及其适用条件 . 二 熟练掌握用隔离体法分析物体的受力情 况, 能用微积分方法求解变力作用下的简单质点 动力学问题 .
5）先用文字符号求解，后带入数据计算结果.
例1 阿特伍德机 （1）如图所示滑轮和绳子的质量均 不计，滑轮与绳间的摩擦力以及滑轮与 轴间的摩擦力均不计.且 m1 m2 . 求 重物释放后，物体的加速度和绳的张力. 解 以地面为参考系 画受力图、选取坐标如图
m1
m2
a m1 g FT m1a m2 g FT m2 a a m1 m2 2m1m2 a g FT g P2 0 P1 y m1 m2 m1 m2
ex in i 当 F F 时，可 略去外力的作用, 近似地
0 FT
y FT
（2）若将此装置置于电梯顶部，当 电梯以加速度 相对地面向上运动时， 求两物体相对电梯的加速度和绳的张力. 解 以地面为参考系
a
ar
a a
r
设两物体相对于地面的加速度分别 为 a1、 2 ，且相对电梯的加速度为ar a
m1 g FT m1a1
t1
t2
t1
Fdt p2 p1 mv2 mv1
t2
t1
Fdt p2 p1 mv2 mv1
动量定理 在给定的时间内，外力作用在质点 上的冲量，等于质点在此时间内动量的增量 . 分量形式
I x Fx dt mv2 x mv1x
g
FT cos P FT m l
mg g cos 2 2 m l l