力的概念是什么有哪些性質(zhì)
力是物體對(duì)物體的作用,力不能脫離物體而單獨(dú)存在。兩個(gè)不直接接觸的物體之間也可能產(chǎn)生力的作用。下面是百分網(wǎng)小編給大家整理的力的概念簡(jiǎn)介,希望能幫到大家!
力的概念
1.什么是力:力是一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體的作用。
2.物體間力的作用是相互的。(一個(gè)物體對(duì)別的物體施力時(shí),也同時(shí)受到后者對(duì)它的力)。
3.力的作用效果:①改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),②使物體發(fā)生形變。(物體形狀或體積的改變,叫做形變。)
4.力的單位是:牛頓(簡(jiǎn)稱:牛),符合是N。1牛頓大約是你拿起兩個(gè)雞蛋所用的力。
5.實(shí)驗(yàn)室測(cè)力的工具是:彈簧測(cè)力計(jì)。
6.彈簧測(cè)力計(jì)的原理:在彈性限度內(nèi),彈簧的伸長(zhǎng)與受到的拉力成正比。
7.彈簧測(cè)力計(jì)的用法:(1)要檢查指針是否指在零刻度,如果不是,則要調(diào)零;(2)認(rèn)清最小刻度和測(cè)量范圍;(3)輕拉秤鉤幾次,看每次松手后,指針是否回到零刻度,(4)一般要求豎直使用,非豎直使用時(shí)應(yīng)使彈簧測(cè)力計(jì)內(nèi)彈簧的軸線與所測(cè)力的方向一致;⑸觀察讀數(shù)時(shí),視線必須與刻度盤垂直。(6)測(cè)量力時(shí)不能超過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)的量程。
8.力的三要素是:力的大小、方向、作用點(diǎn)。它們都能影響力的作用效果。
重力
9.重力:地面附近物體由于地球吸引而受到的力叫重力。
注意:不能說(shuō)地球?qū)ξ矬w的吸引力就是重力。
10.重力的方向總是豎直向下的。
11.重力的計(jì)算公式:G=mg,(式中g(shù)是重力與質(zhì)量的比值:g=9.8牛頓/千克,在粗略計(jì)算時(shí)也可取g=10牛頓/千克);重力跟質(zhì)量成正比。
摩擦力
12.摩擦力:兩個(gè)互相接觸的物體,當(dāng)它們要發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)(即具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì))或已經(jīng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),就會(huì)在接觸面是產(chǎn)生一種阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力,這種力就叫摩擦力。
13.摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反。
14.滑動(dòng)摩擦力的大小跟接觸面的粗糙程度和壓力大小有關(guān)系。壓力越大、接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大。
15.增大有益摩擦的方法:增大壓力和使接觸面粗糙些。
16.減小有害摩擦的方法:(1)使接觸面光滑和減小壓力;如:加潤(rùn)滑油;利用氣墊、磁懸浮列車。(2)用滾動(dòng)代替滑動(dòng)。
17.摩擦力并不都是阻力。阻力是指力的方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相反。
力的性質(zhì)
物質(zhì)性:力是物體(物質(zhì)、質(zhì)量)對(duì)物體(物質(zhì)、質(zhì)量)的作用,一個(gè)物體受到力的作用,一定有另一個(gè)物體對(duì)它施加這種作用,力是不能擺脫物體而獨(dú)立存在的。
相互性(相互作用力):任何兩個(gè)物體之間的.作用總是相互的,施力物體同時(shí)也一定是受力物體。只要一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體施加了力,受力物體反過(guò)來(lái)也肯定會(huì)給施力物體增加一個(gè)力。(產(chǎn)生條件:力大小相等(合力為零處于無(wú)方向靜止運(yùn)動(dòng)狀態(tài))或不相等,方向相反,作用在兩個(gè)不同的物體上,且作用在同一直線上。簡(jiǎn)單概括為:異物、等值、反向、共線。 一對(duì)相互作用力必然是同時(shí)產(chǎn)生,同時(shí)消失的。)
矢量性:力是矢量,既有大小又有方向。
同時(shí)性:力同時(shí)產(chǎn)生,同時(shí)消失。
獨(dú)立性:一個(gè)力的作用并不影響另一個(gè)力的作用。
力學(xué)
物理學(xué)的一個(gè)分支學(xué)科。它是研究物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)和平衡規(guī)律及其應(yīng)用的。力學(xué)可分為靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)三部分。靜力學(xué)是以討論物體在外力作用下保持平衡狀態(tài)的條件為主。運(yùn)動(dòng)學(xué)是撇開(kāi)物體間的相互作用來(lái)研究物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)的描述方法,而不涉及引起運(yùn)動(dòng)的原因。動(dòng)力學(xué)是討論質(zhì)點(diǎn)系統(tǒng)所受的力和壓力作用下發(fā)生的運(yùn)動(dòng)兩者之間的關(guān)系。力學(xué)也可按所研究物體的性質(zhì)分為質(zhì)點(diǎn)力學(xué)、剛體力學(xué)和連續(xù)介質(zhì)力學(xué)。連續(xù)介質(zhì)通常分為固體和流體,固體包括彈性體和塑性體,而流體則包括液體和氣體。
16世紀(jì)到17世紀(jì)間,力學(xué)開(kāi)始發(fā)展為一門獨(dú)立的、系統(tǒng)的學(xué)科。伽利略通過(guò)對(duì)拋體和落體的研究,提出慣性定律并用以解釋地面上的物體和天體的運(yùn)動(dòng)。17世紀(jì)末牛頓提出力學(xué)運(yùn)動(dòng)的三條基本定律,使經(jīng)典力學(xué)形成系統(tǒng)的理論。根據(jù)牛頓三條定律和萬(wàn)有引力定律成功地解釋了地球上的落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律和行星的運(yùn)動(dòng)軌道。此后兩個(gè)世紀(jì)中在很多科學(xué)家的研究與推廣下,終于成為一門具有完善理論的經(jīng)典力學(xué)。1905年,愛(ài)因斯坦提出狹義相對(duì)論,對(duì)于高速運(yùn)動(dòng)物體,必須用相對(duì)力學(xué)來(lái)代替經(jīng)典力學(xué),因?yàn)榻?jīng)典力學(xué)不過(guò)是物體速度遠(yuǎn)小于光速的近似理論。20世紀(jì)20年代量子力學(xué)得到發(fā)展,它根據(jù)實(shí)物粒子和光子具有粒子和波動(dòng)的雙重性解釋了經(jīng)典力學(xué)不能解釋的微觀現(xiàn)象,并且在微觀領(lǐng)域給經(jīng)典力學(xué)限定了適用范圍。
經(jīng)典力學(xué)
經(jīng)典力學(xué)的基本定律是牛頓運(yùn)動(dòng)定律或與牛頓定律有關(guān)且等價(jià)的其它力學(xué)原理,它是20世紀(jì)以前的力學(xué),有兩個(gè)基本假定:其一是假定時(shí)間和空間是絕對(duì)的,長(zhǎng)度和時(shí)間間隔的測(cè)量與觀測(cè)者的運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān),物質(zhì)間相互作用的傳遞是瞬時(shí)到達(dá)的;其二是一切可觀測(cè)的物理量在原則上可以無(wú)限精確地加以測(cè)定。20世紀(jì)以來(lái),由于物理學(xué)的發(fā)展,經(jīng)典力學(xué)的局限性暴露出來(lái)。如第一個(gè)假定,實(shí)際上只適用于與光速相比的低速運(yùn)動(dòng)情況。在高速運(yùn)動(dòng)情況下,時(shí)間和長(zhǎng)度不能再認(rèn)為與觀測(cè)者的運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)。第二個(gè)假定只適用于宏觀物體。在微觀系統(tǒng)中,所有物理量在原則上不可能同時(shí)被精確測(cè)定。因此經(jīng)典力學(xué)的定律一般只是宏觀物體低速運(yùn)動(dòng)時(shí)的近似定律。
牛頓力學(xué)
牛頓力學(xué)是以牛頓運(yùn)動(dòng)定律為基礎(chǔ),在17世紀(jì)以后發(fā)展起來(lái)的。直接以牛頓運(yùn)動(dòng)定律為出發(fā)點(diǎn)來(lái)研究質(zhì)點(diǎn)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng),這就是牛頓力學(xué)。它以質(zhì)點(diǎn)為對(duì)象,著眼于力的概念,在處理質(zhì)點(diǎn)系統(tǒng)問(wèn)題時(shí),須分別考慮各個(gè)質(zhì)點(diǎn)所受的力,然后來(lái)推斷整個(gè)質(zhì)點(diǎn)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)。牛頓力學(xué)認(rèn)為質(zhì)量和能量各自獨(dú)立存在,且各自守恒,它只適用于物體運(yùn)動(dòng)速度遠(yuǎn)小于光速的范圍。牛頓力學(xué)較多采用直觀的幾何方法,在解決簡(jiǎn)單的力學(xué)問(wèn)題時(shí),比分析力學(xué)方便簡(jiǎn)單。
分析力學(xué)
經(jīng)典力學(xué)按歷史發(fā)展階段的先后與研究方法的不同而分為牛頓力學(xué)及分析力學(xué)。1788年拉格朗日發(fā)展了歐拉、達(dá)朗伯等人的工作,發(fā)表了“分析力學(xué)”。分析力學(xué)處理問(wèn)題時(shí)以整個(gè)力學(xué)系統(tǒng)作為對(duì)象,用廣義坐標(biāo)來(lái)描述整個(gè)力學(xué)系統(tǒng)的位形,著眼于能量概念。在力學(xué)系統(tǒng)受到理想約束時(shí),可在不考慮約束力的情況下來(lái)解決系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。分析力學(xué)較多采用抽象的分析方法,在解決復(fù)雜的力學(xué)問(wèn)題時(shí)顯出其優(yōu)越性。
理論力學(xué)
是力學(xué)與數(shù)學(xué)的結(jié)合。理論力學(xué)是數(shù)學(xué)物理的一個(gè)組成部分,也是各種應(yīng)用力學(xué)的基礎(chǔ)。它一般應(yīng)用微積分、微分方程、矢量分析等數(shù)學(xué)工具對(duì)牛頓力學(xué)作深入的闡述并對(duì)分析力學(xué)作系統(tǒng)的介紹。由于數(shù)學(xué)更深入地應(yīng)用于力學(xué)這個(gè)領(lǐng)域,使力學(xué)更加理論化。
運(yùn)動(dòng)學(xué)
用純粹的解析和幾何方法描述物體的運(yùn)動(dòng),對(duì)物體作這種運(yùn)動(dòng)的物理原因可不考慮。亦即從幾何方面來(lái)研究物體間的相對(duì)位置隨時(shí)間的變化,而不涉及運(yùn)動(dòng)的原因。
動(dòng)力學(xué)
討論質(zhì)點(diǎn)系統(tǒng)所受的力和在力作用下發(fā)生的運(yùn)動(dòng)兩者之間的關(guān)系。以牛頓定律為基礎(chǔ),根據(jù)不同的需要提出了各種形式的動(dòng)力學(xué)基本原理,如達(dá)朗伯原理、拉格朗日方程、哈密頓原理,正則方程等。根據(jù)系統(tǒng)現(xiàn)時(shí)狀態(tài)以及內(nèi)部各部分間的相互作用和系統(tǒng)與它周圍環(huán)境之間的相互作用可預(yù)言將要發(fā)生的運(yùn)動(dòng)。
彈性力學(xué)
研究彈性體內(nèi)由于受到外力的作用或溫度改變等原因而發(fā)生的應(yīng)力、形變和位移的一門學(xué)科,故又稱彈性理論。彈性力學(xué)通常所討論的是理想彈性體的線性問(wèn)題。它的基本假定是:物體是連續(xù)、均勻和各向同性的;物體是完全彈性體;在施加負(fù)載前,體內(nèi)沒(méi)有初應(yīng)力;物體的形變十分微小。根據(jù)上述假定,對(duì)應(yīng)力和形變關(guān)系而作的數(shù)學(xué)推演常稱為數(shù)學(xué)彈性力學(xué)。此外還有應(yīng)用彈性力學(xué)。如物體形變不是十分微小,可用非線性彈性理論來(lái)研究。若物體內(nèi)部應(yīng)力超過(guò)了彈性極限,物體將進(jìn)入非完全彈性狀態(tài)。此時(shí)則必須用塑性理論來(lái)研究。
連續(xù)介質(zhì)力學(xué)
研究質(zhì)量連續(xù)分布的可變形物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,主要討論一切連續(xù)介質(zhì)普遍遵從的力學(xué)規(guī)律。例如,質(zhì)量守恒、動(dòng)量和角動(dòng)量定理、能量守恒等。彈性體力學(xué)和流體力學(xué)有時(shí)綜合討論稱為連續(xù)介質(zhì)力學(xué)。
相對(duì)論力學(xué)
建立在相對(duì)論之上,與經(jīng)典力學(xué)有很大的不同,它否定了時(shí)空是絕對(duì)的,很多效應(yīng)是經(jīng)典力學(xué)無(wú)法解釋的,例如:水星的近日點(diǎn)進(jìn)動(dòng),雷達(dá)的回波延遲等,它還指出物質(zhì)的能量與質(zhì)量之間存在著密不可分的關(guān)系(E=mc²)。
量子力學(xué)
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