物理定律有哪些,著名十大物理定律( 四 )
注:
(1)劲度系数k由弹簧自身决定;
(2)摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关 , 由接触面材料特性与表面状况等决定;
(3)fm略大于μFN , 一般视为fm≈μFN;
(4)其它相关内容:静摩擦力(大小、方向)〔见第一册P8〕;
(5)物理量符号及单位B:磁感强度(T) , L:有效长度(m) , I:电流强度(A) , V:带电粒子速度(m/s),q:带电粒子(带电体)电量(C);
(6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定 。
2)力的合成与分解
1.同一直线上力的合成同向:F=F1+F2 , 反向:F=F1-F2 (F1>F2)
2.互成角度力的合成:
F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理) F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/2
3.合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
4.力的正交分解:Fx=Fcosβ , Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx)
注:
(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;
(2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;
(3)除公式法外 , 也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;
(4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大 , 合力越小;
(5)同一直线上力的合成 , 可沿直线取正方向 , 用正负号表示力的方向 , 化简为代数运算 。
四、动力学(运动和力)
1.牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性 , 总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止
2.牛顿第二运动定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致}
3.牛顿第三运动定律:F=-F′{负号表示方向相反,F、F′各自作用在对方 , 平衡力与作用力反作用力区别 , 实际应用:反冲运动}
4.共点力的平衡F合=0 , 推广 {正交分解法、三力汇交原理}
5.超重:FN>G , 失重:FN<G {加速度方向向下 , 均失重 , 加速度方向向上 , 均超重}
6.牛顿运动定律的适用条件:适用于解决低速运动问题 , 适用于宏观物体 , 不适用于处理高速问题 , 不适用于微观粒子〔见第一册P67〕
注:平衡状态是指物体处于静止或匀速直线状态,或者是匀速转动 。
五、振动和波(机械振动与机械振动的传播)
1.简谐振动F=-kx {F:回复力 , k:比例系数 , x:位移 , 负号表示F的方向与x始终反向}
2.单摆周期T=2π(l/g)1/2 {l:摆长(m) , g:当地重力加速度值 , 成立条件:摆角θ<100;l>>r}
3.受迫振动频率特点:f=f驱动力
4.发生共振条件:f驱动力=f固 , A=max , 共振的防止和应用〔见第一册P175〕
5.机械波、横波、纵波〔见第二册P2〕
6.波速v=s/t=λf=λ/T{波传播过程中 , 一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定}
7.声波的波速(在空气中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(声波是纵波)
8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件:障碍物或孔的尺寸比波长小 , 或者相差不大
9.波的干涉条件:两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同)
10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动 , 导致波源发射频率与接收频率不同{相互接近 , 接收频率增大 , 反之 , 减小〔见第二册P21〕}
注:
(1)物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关 , 取决于振动系统本身;
(2)加强区是波峰与波峰或波谷与波谷相遇处 , 减弱区则是波峰与波谷相遇处;
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