[工學(xué)]位移、速度、加速度(已修改)
2025-01-31 11:09 本頁(yè)面
【正文】 (1)位移、速度、加速度 運(yùn)動(dòng)的描述 伽利略（意） 1564－ 1642 首先要研究物體怎樣運(yùn)動(dòng)，然后才能研究物體為什么運(yùn)動(dòng)。 —— 伽利略 《 運(yùn)動(dòng)學(xué) 》 緒論 力學(xué) 的研究對(duì)象是物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及其應(yīng)用，是研究物理學(xué)其它部分的基礎(chǔ)。 機(jī)械運(yùn)動(dòng) (mechanical motion)指物體的位置隨時(shí)間改變，或一個(gè)物體內(nèi)部某部分相對(duì)其它部分的位置隨時(shí)間變化的過(guò)程，是最簡(jiǎn)單又最基本的運(yùn)動(dòng)。 力學(xué)內(nèi)容分為運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)部分 。 (1)位移、速度、加速度 伽利略 牛頓 一、準(zhǔn)備： 參考系、坐標(biāo)系、物理模型 二、基本物理量： 位矢、速度、加速度 三、兩類(lèi)習(xí)題 力 學(xué) 片頭 (1)位移、速度、加速度 運(yùn)動(dòng)的絕對(duì)性和相對(duì)性 （ 1）運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的：任何物體任何時(shí)刻都在不停地運(yùn)動(dòng)著 （ 2）運(yùn)動(dòng)又是相對(duì)的：運(yùn)動(dòng)的描述是相對(duì)其他物體而言的 為了描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)選擇另一個(gè)物體作為參考，被選作參考的物體稱(chēng)為 參照系 參考系（參照系） (reference system) 選取的參考系不同，對(duì)物體運(yùn)動(dòng)情況的描述不同，這就是運(yùn)動(dòng)描述的相對(duì)性 一、運(yùn)動(dòng) (1)位移、速度、加速度 注意 參照系不一定是相對(duì)地面靜止的。選擇具有任意性。方便性 日心說(shuō) 地心說(shuō) 日心系 Z X Y 地心系 o 地面系 常用參照系 (1)位移、速度、加速度 為了定量地確定物體的運(yùn)動(dòng)，須在參照系上選用一個(gè) 坐標(biāo)系 。 坐標(biāo)系 (coordinate system) 比如 位置矢量 r?* Pxyz xzyo kzjyixr ???? ??? 確定質(zhì)點(diǎn) P某一時(shí)刻在 坐標(biāo)系里的位置的物理量稱(chēng)位置矢量 , 簡(jiǎn)稱(chēng)位矢 . r?式中 、 、 分別為 x、 y、 z 方向的單位矢量 . i? j? k?i?j?k?(1)位移、速度、加速度 物理模型 質(zhì)點(diǎn) (mass point)—— 沒(méi)有大小和形狀，只具有全部質(zhì)量的一點(diǎn)。 可以將物體簡(jiǎn)化為質(zhì)點(diǎn)的兩種情況： 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) )。 物體本身線(xiàn)度和它活動(dòng)范圍相比小得很多 (此時(shí)物體的變形及轉(zhuǎn)動(dòng)顯得并不重要 )。 質(zhì)點(diǎn) 是經(jīng)過(guò)科學(xué)抽象而形成的理想化的物理模型 . 目的是為了突出研究對(duì)象的主要性質(zhì) , 暫不考慮一些次要的因素 . (1)位移、速度、加速度 選擇合適的 參考系 ， 以方便確定物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)； 建立恰當(dāng)?shù)?坐標(biāo)系 ， 以 定量描述 物體的運(yùn)動(dòng)； 提出準(zhǔn)確的 物理模型 ， 以突出問(wèn)題中最基本的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 描述物體運(yùn)動(dòng)的步驟 總結(jié) (1)位移、速度、加速度 1. 位置矢量 (position vector) P Γ O r ( t ) ? 二、 描述物體運(yùn)動(dòng)的物理量 r?* Pxzyokzjyixr ???? ??? 確定質(zhì)點(diǎn) P某一時(shí)刻在 坐標(biāo)系里的位置的物理量稱(chēng)位置矢量 , 簡(jiǎn)稱(chēng)位矢 . r?式中 、 、 分別為 x、 y、 z 方向的單位矢量 . i? j? k?在三維直角坐標(biāo)中， 2 2 2r r x y z? ? ? ?位矢 的值為 r?(1)位移、速度、加速度 rx??c o srz??c o sry??c o s位矢 的方向余弦 r?P P r????xzyoxzyo2 運(yùn)動(dòng)方程 ktzjtyitxtr ???? )()()()( ???)(txx ?)( tyy ?)( tzz ?分量式 從中消去參數(shù) 得
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