文档介绍：质点运动学
物体在空间的位置随时间变化的运动称为机械运动。
第一章
日心系
Z
X
Y
地心系
o
参考系质点运动方程
为了描述一个物体的运动,必须选择另一个物体作为参考,被选作参考的物体称为参考系。
地面系
1-1
一、参考系和坐标系
参考系与坐标系的区别
对于同一种运动,由于参考系选择的不同而有不同的描写。
运动描述的相对性
坐标系——为了定量地确定质点在空间的位置而
在参考系上选定的一个框架。
(直角坐标、球坐标、极坐标、柱面坐标等)
参考系选定后,选用不同的坐标系对运动的描写
是相同的。
对物体运动的描写决定于参考系而不是坐标系。
质点
没有大小和形状,只具有物体全部质量的一点。是理想化的物理模型。
可以将物体简化为质点的两种情况:
物体不变形,不作转动(此时物体上各点的速度及加速度都相同,物体上任一点可以代表整个物体的运动)。即物体平动。
物体本身线度和它活动范围相比小得很多(此时物体的变形及转动显得并不重要)。
二、质点
质点的空间位置可以用它在坐标系中的坐标来表示。
P点坐标(x,y,z)
P点矢径
位置矢量
(位矢)
P点矢径方向
P点矢径大小
单位:米
β
β
r
P
x
y
z
O
轨道
三、位置矢量
强调
质点的位矢既具有大小
又具有方向。
位矢是矢量
位矢
位矢随时间的某种函数关系
质点的运动方程
直角坐标系中
分量表示
可以简化为一维、二维和三维运动方程。
四、运动方程
运动轨道:运动质点所经空间各点联成的曲线。
轨道方程:表示轨道曲线的方程式。
消去t,得到轨道方程 f(x,y,z)=0
例:
圆
位移速度加速度
r2
r1
Δr
x
y
z
B
A
o
ΔS
·
·
时间内位置变化
有向线段
单位:米
t 时间内的位移
1-2
一、位移
注意
r2
r1
Δr
x
y
z
B
A
o
ΔS
·
·
位移是矢量,有大小和方向
r 与的区别
s 与的区别
s 为路程(轨道长度),是标量
元位移的大小
元路程
r2
r1
o
Δr
Δr
a ) 为标量, 为矢量
b )
1. 平均速度
r2
r1
Δr
B
A
o
ΔS
·
·
t 时间内,完成同样的位移
质点位置变化的快慢
平均速度
矢量
大小
方向
与同向
平均速度的大小和方向与所取时间间隔有关,
表述时必须指明是哪一段时间间隔内的平均速度。
单位:米/秒
二、速度