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《大學物理01-質(zhì)點力學new》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、華中師范大學物理學院《普通物理學》電子教案配合韓可芳等編著《基礎物理學(上冊)》使用力學是研究機械運動及其規(guī)律的學科機械運動是一個物體相對于另一個物體的位置,或一個物體內(nèi)部的一部分相對于其他部分的位置隨時間第一篇力學的變化過程。經(jīng)典力學(牛頓力學):低速,宏觀物體運動學——描述物體的運動;第一章質(zhì)點力學動力學——物體運動與物體相互作用的關系。靜力學——物體在相互作用下的平衡問題。相對論力學:以高速運動物體為研究對象。華中師范大學物理學院李安邦12第一章質(zhì)點力學§1-1質(zhì)點運動的描述本章學習時的困難:§1-2運動學的兩類問題直線運動內(nèi)容在中學物理中已有涉及,學習時似懂非懂?!?/p>
2、1-3運動疊加原理拋體運動§1-4自然坐標系圓周運動解決辦法:§1-5相對運動伽利略變換思考這樣一個問題:究竟有什么新東西?§1-6牛頓運動定律§1-7慣性系與非慣性系力學相對性原理矢量描述微積分計算34§1-1質(zhì)點運動的描述二、參考系一、質(zhì)點為了確定一個質(zhì)點的位置或者描述一個物體的運動,必須選擇另一個物體作為參考,被選作參考的物體稱沒有大小和形狀,只具有全部質(zhì)量質(zhì)點為參考系。的一點。同一質(zhì)點的運動,若選擇的參考系不同,對質(zhì)點運可以將物體簡化為質(zhì)點的兩種情況:動的描述就會不同。?物體不變形,不作轉(zhuǎn)動(此時物體上各點的速度及運動的絕對性和相對性加速度都相同,物體上任一點可以代
3、表所有點的1、絕對的:任何物體任何時刻都在不停地運動著運動)。2、相對的:運動的描述是相對其他物體而言的?物體本身線度和它活動范圍相比小得很多(此時物體的變形及轉(zhuǎn)動顯得并不重要)。注意運動學中,參考系的選擇可以是任意的動力學中,參考系不能隨便選擇561坐標系三、描述方法為了定量地描述質(zhì)點的位置或運動,須在參考系上選擇適當?shù)淖鴺讼?。物理量:Z地面系位置矢量、位移、速度和加速度(都是矢量)o表示方法:日心系Y矢量法(直觀)X地心系坐標法自然法(質(zhì)點做曲線運動且運動軌道已知時)選擇合適的參考系,以方便確定物體的運動性質(zhì);建立恰當?shù)淖鴺讼?,以定量描述物體的運動;提出準確的物理模型,
4、以突出問題中最基本的運動規(guī)律。78P四、位置矢量運動學方程?運動學方程??質(zhì)點相對參考系的運動,可用位矢隨時間的變化來P點的位置矢量(位矢):rr?t?O描述。位矢r隨時間t的變化的函數(shù)關系??在直角坐標系中,P點坐標(x,y,z)Zr?r(t)????r?ix?jy?kz稱為質(zhì)點的運動學方程。?PP點矢徑r大小?位置坐標x,y,z隨時間變化的函數(shù)關系???r?r?x2?y2?z2krx=x(t),y=y(t),z=z(t)?z???P點矢徑r方向?OjY稱為質(zhì)點運動方程的分量式xyzixcos??cos??cos??y軌道:運動質(zhì)點在空間所經(jīng)過的路徑rrrX910?sB五
5、、位移?????A????r?r2?r1?r(t2)?r(t1)?r?思考題:?r與??r的區(qū)別(p40)??r位移是矢量,有大小和方向r?rBA直角坐標系中?????r?r?(x2?x1)i?(y2?y1)j?(z2?z1)kO1?????r??ix??yj??zkr2o?s與?r的區(qū)別:1、?s為路程(軌道長度),是標量?????)a?r?r?r?r?r?r2、一般情況下,
6、?r
7、≠?s。質(zhì)點做單方向直線運動2121?時,才有
8、?r
9、=?s,或?t?0rd?dsb)?r為標量,?r為矢量元位移的大小=元路程11122P?六、速度(單位:米/秒)v(t)動畫《01位矢與速
10、度》????r??rQ平均速度v?r??t??vOr??r瞬時速度??????tr??t???tr??rdrv?lim?lim??t?0?t?t?0?ttd質(zhì)點在某時刻的速度是該時刻位矢對時間的一階導數(shù)速度的大?。核俾仕俣确较颍?t→0時,?r的極限方向在P點的切線并指向質(zhì)點前進的運動方向1314????直角坐標系中r?ix?yj?zk七、加速度(單位:米/秒2)(描述速度改變的快慢和方向)?rd?dx?dy?dz?瞬時速度v??i?j?k平均加速度v1dtdtdtdt???A?????vv(t2)?v(t1)·B?vi?vj?vka??xyz?tt?t?·v?21r222
11、21?速度大小v?v?vx?vy?vz瞬時加速度r2??r??x??y??z???2?o平均速度v??i?j?k??vvddrv1?t?t?t?ta(t)?lim??2????t?0?tdtdtΔv?vi?vj?vkxyzv加速度是速度對時間的一階導數(shù)2?s速度是矢量,平均速率v?或位矢對時間的二階導數(shù)?t速率是標量。???sdsr、?v描述質(zhì)點運動狀態(tài)的物理量瞬時速率v?lim??t?0?tdt15a描述質(zhì)點運動狀態(tài)變化的物理量16??2???????vvddr位矢r位移?r速度v加速度aa(t)?lim??2直