熟悉而陌生的力课件.pptx

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1、熟悉而陌生的力CATALOGUE目录力的定义与性质重力与万有引力摩擦力与阻力弹力与张力力学的应用与发展01力的定义与性质力是一个物体对另一个物体的作用，是改变物体运动状态的原因。力的定义力的作用方式力的作用效果力可以改变物体的形状、运动状态以及转动方向。力可以产生加速度、改变速度大小或方向，以及改变物体的转动速度或方向。030201力的基本概念03按空间分布分类根据力的作用点，可以分为集中力和分布力。01按性质分类根据力的来源和性质，可以分为重力、弹力、摩擦力、电磁力等。02按效果分类根据力的作用效果，可以分为拉力、压力、支持力、推力、阻力等。力的分类与性质 力的单位与测量国际单位制中的基本单

2、位在国际单位制中，力的基本单位是牛顿（N），简称牛。其他常用单位常用的力的单位还有千克力、磅力、马力等。测量工具测量力的常用工具包括弹簧测力计、拉力计、扭力计等。02重力与万有引力重力是地球对物体产生的吸引力，是物体受到的力。定义重力是矢量，具有方向，其方向竖直向下。重力的大小与物体的质量成正比，与距离的平方成反比。性质重力的概念与性质万有引力定律是指任何两个物体都相互吸引，其力的大小与两物体的质量之积成正比，与两物体间距离的平方成反比。万有引力定律适用于质点间的相互作用，以及质量分布均匀、形状规则的物体间的相互作用。万有引力定律适用范围定义0102重力与万有引力的关系重力的方向竖直向下，即指

3、向地心。而向心力的方向始终指向物体转动的轴心。重力是万有引力的一个分力，另一个分力是物体随地球自转所需的向心力。在地球表面附近，重力近似等于万有引力。重力与地球运动重力是地球运动产生的一种表现，地球自转和公转运动都会影响重力的大小和方向。在地球表面附近，重力随纬度的增加而增大，这是因为地球自转的线速度随纬度增加而减小，导致向心力减小，从而使重力增大。03摩擦力与阻力当两个接触表面在相对运动或试图相对运动时，产生的阻碍相对运动的力。摩擦力与接触面的粗糙程度、正压力、相对运动速度或相对运动趋势有关。性质摩擦力的概念与性质阻力阻碍物体运动的力，可以是摩擦力，也可以是其他形式的力。关系摩擦力是阻力的一

4、个重要组成部分，特别是在物体在接触表面移动时。阻力与摩擦力的关系轮胎与地面之间的摩擦力使车辆得以行驶和制动。车辆行驶轴承、齿轮等机械部件之间的摩擦力传递力和运动，实现机器的运转。机器运转走路、跑步等运动都依赖于脚与地面之间的摩擦力。人体运动摩擦力在生活中的应用04弹力与张力弹力是指物体在外力作用下发生形变，在外力撤销后能恢复原状的力。弹力的概念弹力具有大小和方向，其大小与物体的形变量成正比，方向与形变方向相反。弹力的性质描述物体弹性的物理量，与物体的材料、几何形状等因素有关。弹性系数在弹性限度内，弹力的大小与物体的形变量成正比，数学表达式为F=kx，其中k为弹性系数，x为形变量。胡克定律弹力的

5、概念与性质张力是指物体受到拉力作用时产生的内部应力，表现为物体内部相邻部分之间的相互牵引力。张力的概念在物体内部，张力与应力的关系表现为剪切应力和拉伸应力。张力与应力的关系张力具有大小和方向，其大小与拉力的大小相等，方向与拉力方向相同。张力的性质张力是物体保持原有形状的内部应力，是物体抵抗拉伸变形的能力。张力的物理意义01030204张力的概念与性质弹力与张力都是由于外力作用引起的，但弹力是由形变引起的，而张力是由拉力引起的。弹力和张力都是矢量，具有大小和方向，遵循平行四边形定则进行合成和分解。弹力与张力在一定条件下可以相互转化，例如在弹性限度内，拉力可以引起形变，从而产生弹力。弹力和张力在物

6、体中的分布和传递方式不同，弹力主要分布在接触部位，而张力则沿物体拉伸方向分布。弹力与张力的关系弹力在生活中的应用弹簧、橡皮筋、弓箭等弹性物品利用了物体的弹力；汽车的减震器和座椅也利用了弹力来提高乘坐舒适性。张力在生活中的应用绳索、链条、布匹等物品受到拉力作用时产生张力；人体内的肌肉收缩产生的力量也是一种张力，用于保持身体姿势和运动。弹力与张力在生活中的应用05力学的应用与发展利用力学原理分析建筑结构的稳定性、承载能力和抗震性能，确保建筑安全可靠。建筑结构分析在机械设计中，力学用于分析机器部件的受力情况，优化设计以降低能耗、提高效率。机械设计与优化飞行器设计和性能分析中，力学起到关键作用，涉及空

7、气动力学、推进力学等多个方面。航空航天工程力学在工程中的应用通过控制物体的质量和碰撞速度，研究碰撞过程中的能量转化和动量守恒。碰撞实验通过施加外力和测量形变，研究物体弹性的性质和规律。弹性力学实验通过观察流体在不同条件下的流动现象，研究流体的力学性质和规律。流体力学实验力学在物理实验中的应用环境力学研究环境因素对地质、气象和生态系统的力学作用和影响。材料力学研究材料的力学性能、失效机制和强度设计，涉及材料科学和工程领域。生物力学将力学原理应用于生物系统中，研究生物体的运动、生理过程和生物材料力学性质。力学与其他学科的交叉应用123随着科技发展，力学与数学、物理学、化学等学科的交叉融合将更加紧密，推动多学科协同创新。跨学科融合新型材料和制造工艺的发展对力学提出新挑战，需要发展新的理论和方法来描述和预测其力学行为。新材料与新工艺从微观到宏观的多尺度研究以及跨尺度关联是力学的重要发展方向，有助于揭示复杂系统的本质规律。多尺度与跨尺度研究力学的发展前景与挑战THANKS感谢观看