第1章质点运动学和牛顿运动定律_图文
- 格式:ppt
- 大小:2.67 MB
- 文档页数:58
矢量式运动函数直角坐标系极坐标系自然坐标系d s R d v Rd t d tθω===t dv a R dtα==22n v a RR==ω2.1 牛顿运动定律惯性力实用的惯性系:地面系:坐标轴固定在地面上—赤道处自转加速度a ~0.034 m/s2。
是一个较好的惯性系。
地心系:地心为原点,坐标轴指向恒星—绕太阳公转的向心加速度~6×10-3m/s2(g的10-3)。
是个更好的惯性系太阳系:太阳中心为原点,坐标轴指向恒星—绕银河中心的向心加速度~1.8×10-10m/s2。
是一个更加好的惯性系FK4系:是以选定的1535颗恒星平均静止位形作为基准的参考系。
目前最好的惯性系。
牛顿定律应用举例两类问题:已知力求运动;已知运动求力。
解题思路:确定研究对象;受力分析;建立坐标系分析运动情况;列方程求解;检验结果(量纲?特例?等);2−GTθcos=GTcos=−θm1g-T=m1a1fμ-m2g=m2a2=m2(a1-a)m 1g-T=m 1a 1f μ-m 2g=m 2a 2=m 2(a 1-a)T= f μ212211)(m m a m g m m a ++−=211212)(m m a m g m m a +−−=2121)2(m m m m a g f T −==µN’>mg称超重N’<mg称失重由于地球的自转,地面参考系是一个转动参考系,在地面参考系中就能观察到科里奥利现象强热带风暴旋涡傅科摆摆面的旋转1851年傅科在巴黎(北半球)的一个大厅里悬挂摆长67 米的摆。
发现摆动平面每小时沿顺时针方向转过11ο15’角度。
北西东南离心力抵消, 也出现完全失重状态。
* 潮汐现象潮汐是海水的周期性涨落现象,一天两次涨潮。
“昼涨称潮,夜涨称汐”。
潮汐是月亮、太阳对海水的引力以及地球公转和自转的结果。
根据定量计算(略),月亮引潮力是太阳的2 倍多。
所以,潮汐主要是由月球引力引起!引潮力不仅作用在流体上,它对固体也有作用,使固体发生微小的形变。
Br ∆A rB ryr ∆第一章质点运动学主要内容一. 描述运动的物理量 1. 位矢、位移和路程由坐标原点到质点所在位置的矢量r 称为位矢 位矢r xi yj =+,大小 2r r x y ==+运动方程()r r t =运动方程的分量形式()()x x t y y t =⎧⎪⎨=⎪⎩位移是描述质点的位置变化的物理量△t 时间内由起点指向终点的矢量B A r r r xi yj =-=∆+∆△,2r x =∆+△路程是△t 时间内质点运动轨迹长度s ∆是标量。
明确r ∆、r ∆、s ∆的含义(∆≠∆≠∆r r s ) 2. 速度(描述物体运动快慢和方向的物理量)平均速度xyr x y i j ij t t t瞬时速度(速度) t 0r drv limt dt∆→∆==∆(速度方向是曲线切线方向) j v i v j dt dy i dt dx dt r d v y x +=+==,2222yx v v dt dy dt dx dt r d v +=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛== ds dr dt dt= 速度的大小称速率。
3. 加速度(是描述速度变化快慢的物理量)平均加速度va t ∆=∆ 瞬时加速度(加速度) 220limt d d r a t dt dt υυ→∆===∆△ a 方向指向曲线凹向j dty d i dt x d j dt dv i dt dv dt v d a y x2222+=+== 2222222222⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=+=dt y d dt x d dtdv dt dv a a a y x y x二.抛体运动运动方程矢量式为 2012r v t gt =+分量式为 020cos ()1sin ()2αα==-⎧⎪⎨⎪⎩水平分运动为匀速直线运动竖直分运动为匀变速直线运动x v t y v t gt 三.圆周运动(包括一般曲线运动) 1.线量:线位移s 、线速度dsv dt= 切向加速度t dva dt=(速率随时间变化率) 法向加速度2n v a R=(速度方向随时间变化率)。