吴百诗版大学物理上册电子课件
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大学物理(一) 力学主讲:刘维一参考书:《大学物理》(新版) 上册,吴百诗主编科学出版社《大学物理(新版)学习指导》,张孝林主编,科学出版社基础知识:矢量:有大小,有方向,加法符合平行四边形法则微积分:导数:求变化率的数学运算积分:求和的数学运算第一章质点运动学第一节质点的概念有质量,没有体积质点是理想模型。
忽略了物体的形状、大小所产生的效果,突出了质量、位置和力三者之间的主要矛盾质点→质点组→刚体→弹性→振动→波,,i j k第二节 位移矢量与运动学方程质点位置的确定方法:1、选定参照点2、从参照点到质点作一矢量r用矢量 r即可确定质点的位置质点的运动学方程当质点在空间移动时,质点的位置矢量随时间发生变化:这就是质点的运动学方程直角坐标系下的运动学方程选择直角坐标系oxyz分量形式:分别表示x ,y ,z 三个方向,其大小为1。
直角坐标系的特点:三个基矢量的方向不变。
由质点的运动学方程可以得到质点的全部运动信息:轨迹、速度、加速度()r r t =()()()()r r t x t i y t j z t k==++()()()x x t y y t z z t ===例:质点的运动学方程为: x=Rcos(t) y=Rsin(t)消去时间 t 即得到轨迹方程:X 2+y 2=R 2第三节 由位移求速度和加速度(重点)位置矢量与位移矢量的方向速度是位移随时间的变化率速度就是运动学方程对时间求导数运算 在直角坐标系下:分量形式为:速度的大小:()()r r t t r t ∆=+∆- 0lim t r dr v tdt ∆→∆==∆x y z dr dx dy dz v i j k v i v j v kdt dt dt dt==++=++()()()x y z dx t v dt dy t v dt dz t v dt===v =例题1、质点的运动学方程为:求:t =0,1秒时的速度。
解:22(10155)101551510d v i tj t k dtd dd i tj t k dt dt dtj tk =++=++=+加速度是速度随时间的变化率加速度就是速度对时间求导数运算也是运动学方程对时间求二阶导数在直角坐标系下速度表示为:222222y x z dv dv dv a i j kdt dt dt d x d y d z i j k dt dt dt =++=++写成分量形式为:210155r i tj t k=++ 22()dv d dr d r a dt dt dt dt ===a =222222x x y y z z dv d x a dt dt dv d y a dt dt dv d z a dt dt ======加速度的大小:书中的例题1.1, 1.4(P.6;P.15) 一质点作匀速圆周运动,半径为r ,角速度为ω,求:直角坐标系中的运动学方程。