大學(xué)物理(上)01運(yùn)動(dòng)學(xué)-文庫吧
2025-07-20 15:18 本頁面
【正文】 方程 ， 并求解運(yùn)動(dòng)學(xué)方程； 然后 討論剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的 運(yùn)動(dòng)學(xué)方程 ； 最后 引入運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性 ， 最終解決運(yùn)動(dòng)學(xué)中的兩類問題 。 24 （ 2）運(yùn)動(dòng)物體的尺度比它運(yùn)動(dòng) 的空間范圍小得很多。 一、質(zhì) 點(diǎn) 如果在所研究的問題中，物體上各點(diǎn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的差異只占很次要的地位，我們可以忽略物體的大小和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，把它看成是 一個(gè)有質(zhì)量的幾何點(diǎn)。 2. 物體當(dāng)質(zhì)點(diǎn)處理的兩種情況 第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 （ 1）物體不變形，不作轉(zhuǎn)動(dòng) (此時(shí)物體上各點(diǎn)的速度及加速度都相同，物體上任一點(diǎn)可以代表所有點(diǎn)的運(yùn)動(dòng) )。 25 下面以研究地球的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)為例來理解質(zhì)點(diǎn)的概念 。 例如：研究地球公轉(zhuǎn) 38???EESRR 4 ???? 地球上各點(diǎn)的公轉(zhuǎn)速度相差很小 ， 忽略地球自身尺寸的影響 ， 作為質(zhì)點(diǎn)處理 。 26 研究地球自轉(zhuǎn) Rv ?? 地球上各點(diǎn)的速度相差很大 ， 地球自身的大小和形狀不能忽略 ， 不能作質(zhì)點(diǎn)處理 。 27 下面我們通過研究汽車的兩種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來進(jìn)一步理解質(zhì)點(diǎn)的含義。 （動(dòng)畫） 除車輪外 ， 汽車各部分運(yùn)動(dòng)情況完全相同 ，車輪的運(yùn)動(dòng)是次要的 ， 可把汽車作為質(zhì)點(diǎn)處理 。 “ 前傾 ” 或轉(zhuǎn)彎（動(dòng)畫） 涉及轉(zhuǎn)動(dòng)問題 ， 汽車各部分運(yùn)動(dòng)情況不同 ，各車輪受力差異很大 ， 不能把汽車作質(zhì)點(diǎn)處理 。 質(zhì)點(diǎn)是從實(shí)際中抽象出的理想模型 ， 研究質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)是為了抓住事物的主要矛盾進(jìn)行研究分析 。 28 二、參照系、坐標(biāo)系 ，選擇不同的參照系，描述 的結(jié)果一般不同。 例一 、 例二 、 例三 對(duì)于 運(yùn)動(dòng)學(xué) ： 參照系的選取 是任意的。 主要看問題的性質(zhì)和研究方便。 對(duì)于 動(dòng)力學(xué) ： 參照系的選取 不 是任意的。 因?yàn)閯?dòng)力學(xué)規(guī)律 受適用條件的限制。 為了描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，都必須選擇一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)物體作為參考，這些被參考的物體叫參照系。 29 直角坐標(biāo)： P（ x, y, z） 自然坐標(biāo)： P（ s） 4．坐標(biāo)系： 為標(biāo)定物體空間位置而設(shè)置的坐標(biāo)系統(tǒng) 極坐標(biāo)： P（ r， φ） P(x,y,z) z y x o s O?φ r 自然坐標(biāo)系是沿質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌道建立的坐標(biāo)系 . 在質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌道上任取一點(diǎn)作為坐標(biāo)原點(diǎn) O,質(zhì) 點(diǎn)在任意時(shí)刻的位置 ,都可用它到坐標(biāo)原點(diǎn) O的 軌跡的長度來表示 . 30 i? j?k?kzjyixr ???? ???三、位置矢量 poyxz ),( zyx r?由參考點(diǎn) O到考察點(diǎn) P的矢量。 大小 ： 描述質(zhì)點(diǎn)在空間位置的物理量。 || rr ?? 222 zyx ???方向 ： rx??c o sry??co srz??c o s?軸夾角為與 xr??軸夾角為與 yr??軸夾角為與 zr?（ 2）在直角坐標(biāo)系中的表示 （ 1）定義 （位矢） 31 平面運(yùn)動(dòng) i?j?poyx?),( yxr?jyixr ??? ??22 yxr ??xy??tg)(xxopr?直線運(yùn)動(dòng) ixr ?? ? 3. 自然法 ??0?SPn?0?So?S的絕對(duì)值： 表示質(zhì)點(diǎn)與原點(diǎn)間的曲線長度。 S的正負(fù)號(hào)： 表示這個(gè)曲線距離是從軌跡上 O點(diǎn)起沿哪個(gè)方向測(cè)量的。 切向軸 法向軸 P32 用自然坐標(biāo)表示 用位矢表示 用直角坐標(biāo)表示 四、運(yùn)動(dòng)方程與軌道方程 1. 運(yùn)動(dòng)方程 )( txx ?)( tyy ?)( tzz ?ktzjtyitx ??? )()()( ???)( trr ?? ?)( tss ?表示位置隨時(shí)間變化的函數(shù)式。 從運(yùn)動(dòng)方程中消去時(shí)間 t，得到的 x， y， z 之間的關(guān)系式。 2. 軌道方程 i? j?k?poyxz ),( zyxr???0?SPn?0?So?切向軸 法向軸 （參數(shù)形式） 33 解： （ 1） （ 2）由題意知，運(yùn)動(dòng)方程的分量式為： tx 2?22 ty
語文相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1