《大学物理力学》PPT课件 30页

大学物理（1）力学（第一册）神舟号飞船升空1\n范围:内容:高速,相对论力学微观,量子力学质点运动学质点动力学刚体的定轴转动狭义相对论基础宏观、低速(经典力学)力学篇力学篇2\n经典力学:17世纪20世纪GaileoKeplerNewtonLagrange;Hamilton20世纪初,经典力学发展为:高速运动领域(V~C)相对论力学微观领域量子力学但在一般技术领域，包括机械制造、土木建筑、航空航天等，经典力学仍具备着充沛的活力而起着基础理论的作用。两大部分：质点力学；刚体力学；重要概念：动量；角动量；能量；基本规律：牛顿三定律及三大守恒定律3\n第一章质点运动学（Kinematicsofparticles）4\n§1.1参考系、坐标系（书§1.1）§1.2质点的位置矢量、运动函数（书§1.1）§1.3位移、速度、加速度（书§1.2、§1.3）§1.4匀加速运动（书§1.4、§1.5、§1.6）§1.5圆周运动（书§1.7）§1.6平面曲线运动§1.7相对运动（书§1.8）ΔΔΔΔ本章目录5\n§1.1参考系、坐标系一.参考系（frameofreference,referencesystem）由运动的相对性，描述运动必须选取参考系。参考系：用来描述物体运动而选作参考的物体或物体系。运动学中参考系可任选，不同参考系中物体的运动形式（如轨迹、速度等）可以不同。▲太阳参考系（太阳─恒星参考系）▲地心参考系（地球─恒星参考系）▲地面参考系或实验室参考系▲质心参考系（第三章§3.6）常用的参考系：6\n二.坐标系（coordinatesystem）为定量描述运动，需在参考系上固结坐标系。坐标系：固结在参考系上的一组有刻度的射线、曲线或角度。参考系选定后，坐标系还可任选。不同坐标系中，运动的数学表述可以不同。▲球极坐标系（r,θ,）▲柱坐标系（,,z）▲自然“坐标系”（本章§1.6）zyxxyzr●▲直角坐标系（x,y,z）常用的坐标系：7\n§1.2质点的位置矢量、运动函数一.质点位置矢量（positionvectorofaparticle）用来确定某时刻y^^z^x位置矢量：位置矢量（位矢、矢径）：质点位置的矢量（用矢端表示）。或r(t)0·xzyz(t)y(t)x(t)P(t)●轨迹8\n可以给出质点二.运动函数（functionofmotion）机械运动是物体（质点）位置随时间的改变。在坐标系中配上一套同步时钟，——运动函数。或位置坐标和时间的函数关系9\n轨迹/轨道如：——质点运动的痕迹如何求轨迹？——从运动方程中消去时间t即可10\n§1.3位移，速度，加速度一.位移（displacement）位移——质点在一段时间内位置的改变。P1r(t)Δrxyz0r(t+Δt)P2位移：轨迹11\n二.路程（path）质点实际运动轨迹的长度叫路程。注意：要分清等的几何意义。P1r(t+Δt)r(t)Δrxyz0ΔsP2r(t+Δt)r(t)0ΔrΔrP2P112\n三.速度（velocity）质点位矢对时间的变化率叫速度。1.平均速度（averagevelocity）：2.（瞬时）速度（instantaneousvelocity）：速度方向：沿轨迹切线方向。速度大小（速率）（speed）：v(t)·13\n四.加速度（acceleration）质点速度对时间的变化率叫加速度。加速度：加速度的方向：变化的方向加速度的大小：xr(t+Δt)r(t)yz0v(t)v(t+Δt)Δvv(t)v(t+Δt)··P1P214\n★4个基本量：★两类问题：(求导)(积分)★1个核心：★2个公式：小结15\n例1质点，运动方程:[解]：求:(1)质点的(2)运动的轨迹(3)在１—２秒内的位移16\n,则质点作例2质点运动方程______运动，加速度方向_____[解]：变加速直线运动，沿x负方向作业(1)：1.9,1.10,1.11预习：§1.4-----§1.817\nΔ§1.4匀加速运动（uniformlyaccelerationmotion）（自学书第一章§1.4、§1.5、§1.6）直线运动：（rectilinearmotion）抛体运动：（projectilemotion）运动学的两类问题：求导积分18\n§1.5圆周运动（circularmotion）19\n一.描述圆周运动的物理量2.角速度3.角加速度4.线速度（linearvelocity）1.角位移（angulardisplacement）（angularvelocity）θxORvtω,（angularacceleration）20\n5.线加速度（linearacceleration）··OR切向单位矢量0法向单位矢量·O·Ravanat·t0时，t021\n─切向加速度(tangentialacceleration)─法向加速度(normalacceleration)或向心加速度(centripetalacceleration)是引起速度大小改变的加速度。是引起速度方向改变的加速度。22\n二.角量与线量的关系a4a2O·v·a3a1·左图中分别是什么情形？线量角量a4情形是否存在？思考23\n§1.6平面曲线运动（planecurvilinearmotion）一个任意的平面曲线运动，可以视为由一系加速度：系称自然坐标系。―曲率半径列小段圆周运动所组成。当地的切线和法线所组成的坐标在曲线上的各点固结一系列由O221O1··P1曲率圆1曲率圆2·P2·运动轨迹24\n§1.7相对运动（relativemotion）相对运动是指不同参考系中观察同一物体的运动。位移关系：速度关系：称为绝对速度（absolutevelocity）称为相对速度（relativevelocity）称为牵连速度（connectedvelocity）y′x′S′OxyS·●y′S′x′·B●A仅讨论一参考系S相对另一参考系S以速度平动时的情形：25\n称为伽利略速度变换（Galileanvelocitytransformation）[例]雨天骑车人只在胸前铺v雨对地=v雨对人+v人对地(骑车)（v）（v）（u）v雨对地v对地(骑车)v雨对人加速度关系：在相对于S平动的条件下若一块塑料布即可遮雨。26\n几点说明：1.以上结论是在绝对时空观下得出的：只有假定“长度的测量不依赖于参考系”只有假定“时间的测量不依赖于参考系”绝对时空观只在u<