大學(xué)物理 位矢,速度,加速度-文檔資料

1、1,第一篇 力 學(xué),2,力學(xué)研究物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)的科學(xué),我奉獻(xiàn)這一作品，作為哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理，因?yàn)檎軐W(xué)的全部責(zé)任似乎在于從運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象去研究力，然后從這些力去說明其它現(xiàn)象?！?牛頓-自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理,引言,3,機(jī)械運(yùn)動(dòng)物體間相對(duì)位置發(fā)生變化的運(yùn)動(dòng),機(jī)械運(yùn)動(dòng)的基本形式,平動(dòng)物體上任一直線恒保持平行的運(yùn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)各點(diǎn)繞一軸作圓周運(yùn)動(dòng),質(zhì)點(diǎn)把實(shí)際物體看成只有質(zhì)量而無大和小形狀的力學(xué)研究對(duì)象,兩種模型,研究對(duì)象能否看成質(zhì)點(diǎn)依具體研究情況而定,剛體任何情況下大小和形狀都不發(fā)生變化的力學(xué)研究對(duì)象,4,第一章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué),4,5,1-2 位矢、位移、速度,一、位矢、運(yùn)動(dòng)方程,例：物體作拋體運(yùn)動(dòng)，其位置表示,位置矢量從

2、參考點(diǎn)指向質(zhì)點(diǎn)所在位置的有向線段,但更方便的是用一“位置矢量”來表示,6,參照系,運(yùn)動(dòng)方程,直角坐標(biāo)系中,運(yùn)動(dòng)方程運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的位置與時(shí)間的關(guān)系式,位置矢量,7,位矢的大小,位矢的方向,位矢,8,例：已知質(zhì)點(diǎn)位置矢量（運(yùn)動(dòng)方程,求其運(yùn)動(dòng)軌跡,解：由運(yùn)動(dòng)方程得,整理得軌跡方程,消去t得,軌跡及運(yùn)動(dòng)方向如圖,9,二、質(zhì)點(diǎn)的位移,定義：當(dāng)質(zhì)點(diǎn)從a運(yùn)動(dòng)到b時(shí)，由a點(diǎn)指向b點(diǎn)的有向線段，稱為這兩點(diǎn)間的位移，記為,計(jì)算（直角坐標(biāo)中,意義：反映運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)位置的變化,10,位移的方向,位移的大小,位移,11,討論,位移是矢量,路程是標(biāo)量,位移的大小,區(qū)分位移與路程,位矢的變化,實(shí)際運(yùn)動(dòng)路徑,位矢大小的改變量,三角形

3、的任意兩邊之差小于第三邊,r,12,注意區(qū)分 和,方向：與 同方向,平均速度,三、質(zhì)點(diǎn)的速度,大小,平均速率,例,質(zhì)點(diǎn)沿橢圓運(yùn)動(dòng)一周后,13,瞬時(shí)速度（速度,定義速度矢量,瞬時(shí)速度的直角坐標(biāo)式,14,速度大小,速度方向,的極限方向，即運(yùn)動(dòng)軌跡的切線方向,方向余弦,速度反映質(zhì)點(diǎn)在某時(shí)刻或某位置的 運(yùn)動(dòng)狀態(tài),時(shí),15,瞬時(shí)速率（速率,注意,但,所以,因此，常稱速度的大小為速率,16,沿 方向,平均加速度,矢量,瞬時(shí)加速度（加速度,反映質(zhì)點(diǎn)在某時(shí)刻運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的快慢程度,方向?yàn)?的極限方向,1-3 加速度,一、加速度,17,加速度的計(jì)算（直角坐標(biāo),18,加速度的大小,19,質(zhì)點(diǎn)作曲線運(yùn)動(dòng)，判斷下列式

4、子的正誤,根據(jù)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程判斷正誤,質(zhì)點(diǎn)作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為正,質(zhì)點(diǎn)作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為負(fù),質(zhì)點(diǎn)作變加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為正,質(zhì)點(diǎn)作變加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為負(fù),思考題,解,20,例：已知質(zhì)點(diǎn)作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a，求該質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程以及速度與位移的關(guān)系,解：已知加速度求運(yùn)動(dòng)方程,質(zhì)點(diǎn)作一維直線運(yùn)動(dòng)，采用標(biāo)量形式,兩端積分可得速度,21,根據(jù)速度的定義式,兩端積分,再消去時(shí)間，得,得運(yùn)動(dòng)方程,22,例：一質(zhì)點(diǎn)由靜止開始作直線運(yùn)動(dòng)，初始加速度為a0，以后加速度均勻增加，每經(jīng)過 秒增加a0，求經(jīng)過t 秒后質(zhì)點(diǎn)的速度和運(yùn)動(dòng)的距離,直線運(yùn)動(dòng)，故用標(biāo)量代替矢量。,解：據(jù)題意知，加速度和時(shí)間的關(guān)系為,23,24,課堂練習(xí): 已知質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程,求: （1） 質(zhì)點(diǎn)在第一秒末時(shí)的速度和加速度；（2） 分析質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況；（3）第一秒內(nèi)位