文档介绍：2016年9月8日工程物理朱萍浙江大学物理系2016-9-82第二章质点运动学运动学(kinematics)研究物体运动的描述及各运动学物理量之间的关系,不涉及引起和改变运动的原因。动力学(dynamics)研究物体运动与物体相互作用之间的内在联系。静力学(statics)研究物体在相互作用下的平衡问题。静力学是动力学的特例。力学的分类力学分为运动学、动力学和静力学2016-9-83第二章质点运动学?质点(mass point, particle)将物体视为只有质量,没有形状、大小的几何点。物体学的理想模型?实际物体作为质点处理的条件是物体各点运动状态相同或差异可忽略。?作为质点的物体不一定是很小的,而很小的物体未必都能看作质点。?研究复杂物体的运动时,整个物体不能看作质点,却可把复杂物体分割成许多小部分,每一部分都可看成质点来进行讨论。§-9-84第二章质点运动学?参照系(reference system)研究物体运动时所选定的参照物体。?自然界一切物体都在不停地运动,绝对静止的物体是不存在。物体的运动状态总是相对于另一物体而言的。?选取不同的参照系,则对同一物体的运动将具有不同的描述,这称为运动描述的相对性。?在运动学中,参照系的选取是任意的,原则是简单;在动力学中,需选惯性参照系。2016-9-85第二章质点运动学?坐标系(Coordinate system)定量地确定一个物体相对于某参照系的位置。?坐标系固定在某参照系上。?物体的位置由它在坐标系的坐标决定。?直角坐标系,极坐标系,球坐标系和自然坐标系。2016-9-86第二章质点运动学xr??r§ 位置矢量?位置矢量坐标系的原点指向质点的矢量称为质点的位置矢量,简称位矢,也称为矢径,用符号r或表示。rox*P一维irx?i 为沿x轴正向单位矢量,|i| =1r 的大小称为“模”r 的方向与i同方向(x>0 )或与i反方向(x<0)i2016-9-87第二章质点运动学jiryx??xy?rP*ij?oyx二维:r方向为tg?=y/x(?是r与x的夹角)r 的大小(模)为22yxr???r2016-9-88第二章质点运动学rxz三维kjirzyx???2016-9-89第二章质点运动学kjir)()()()(tztytxt???)(),(),(tzztyytxx????运动方程?运动方程:位置矢量r与时间t的函数关系运动方程:运动方程分量式:?质点运动的轨道:质点运动时在空间所连成的曲线,即r末端所描述出的曲线。?轨道方程:从运动分量式中消去t,即得质点运动的轨道方程。0),,(?zyxfor1r2轨道2016-9-810第二章质点运动学,2222211111kjirkjirzyxPttzyxPt????????kjirrr)()()(12121212zzyyxx??????????位移?位移:在一段时间内质点位置矢量的改变。位移是矢量yxr1r2?r?sP1P2o?r212212212((()))zzyyxx???????r大小:方向:初始时刻的位置指向末了时刻的位置P1指向P2