内容正文:
第一章质点运动学
1 – 1 质点运动的描述
一、质点 参考系和坐标系
说明:
⑴质点是一种理想模型,而不真实存在(物理中有很多理想模型,如刚体、理想气体、点电荷等)
⑵质点突出了物体两个基本性质:具有质量和占有位置
如果我们研究某一物体的运动,而可以忽略其大小和形状对物体运动的影响,若不涉及物体的转动和形变,我们就可以把物体当作是一个具有质量的点(即质点)来处理 .
1 质点
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1 – 1 质点运动的描述
参考系的选择是任意的,选取的参考系不同,对物体运动情况的描述不同,这就是运动描述的相对性.
⑶物体能否视为质点是有条件的、相对的.
*从客观实际中抽象出理想模型的方法,是物理学
研究中经常采用的一种科学思维方法.
为描述物体的位置和运动而事先选择作标准的物体或彼此间无相对运动的物体群称为参考系.
2 参考系
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1 – 1 质点运动的描述
坐标系:建立在参考系上的计算系统 (常用的有:直角坐标系、自然坐标系、球坐标系和柱面坐标系)
选择的原则:使分析问题简便.
坐标分矢量的正负号规则应与物理规律的原始方程配套使用.
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二、位置矢量 运动方程 位移
1 位置矢量
*
位矢 的值为
确定质点P某一时刻在
坐标系里的位置的物理量称位置矢量, 简称位矢 .
式中 、 、 分别为x、y、z
方向的单位矢量.
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P
2 运动方程
位矢 的方向余弦
P
分量式
从中消去参数 得轨迹方程
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3 位移
B
A
B
A
经过时间间隔 后, 质点位置矢量发生变化, 由始点 A 指向终点 B 的有向线段 AB 称为点 A 到 B 的位移矢量 . 位移矢量也简称位移.
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又
位移的大小为
B
A
所以位移
若质点在三维空间中运动,
则在直角坐标系 中其位
移为
4 路程( ): 质点实际运动轨迹的长度.
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