《理学类普通物理学》PPT课件.ppt
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1、1,普通物理学,第一册 力学,2,第1章 质点运动学,Kinematics of particles,2005年春季学期 陈信义编,3,演示实验1单摆 2混沌摆,4,运动学(kinematics),动力学(dynamics),静力学(statics),只描述物体的运动,不涉及引起运动和改变运动的原因。,研究运动与相互作用之间的关系。,研究物体在相互作用下的平衡问题。,牛顿力学只涉及弱引力场中物体的低速运动,是整个物理学的基础,广泛应用于工程技术,5,矢量(vector)及其运算:,矢量:有大小、方向,并有下述运算规则,6,3、标量积:,7,不交换!,【思考】下列运算“合法”吗?,一个要用到的公
2、式:,(验证上式的分量式成立即可),8,1.1 质点的运动函数,参考系,坐标系,质点模型,运动具有相对性:物体运动形式随不同的参考系而不同,“刻舟求剑”的启示,(实际物体),9,时间t:用同步钟指示,空间:直角坐标系,运动函数:描述质点的位置随时间的变化,位置矢量(位矢):,轨道方程,运动函数:,10,运动函数描述了质点的状态,状态:体系的全部物理量的取值情况,由运动函数(轨道方程),可得到粒子的速度,动量,【思考】一定体积气体分子的状态如何描述?,因此,质点的状态可用轨道来描述。,11,1.2 位移和速度,位移(displacement):,路程(path):,平均速度(av.velocit
3、y):,平均速率(av.speed):,s,12,瞬时速度:,注意:,13,瞬时速率:,切向单位矢量,瞬时速度和瞬时速率的关系:,14,1.3 加速度,15,通过积分求位移和速度:,【思考】把上面两式写成分量形式,16,【例】,17,【例】按图中速度时间的关系曲线,画出路程时间的关系曲线。,解:,18,1.7 平面极坐标(补充)圆周运动,一、平面极坐标,单位矢量:,单位矢量:,r增加的方向。,增加的方向。,和 都不是常矢量:,1、定义,有心力 问题常在平面极坐标系中处理。,虽然长度都为1,但方向都随P点的位置变化而变化。,19,20,2、和 对时间的导数,21,3、平面极坐标中的位矢 速度 加
4、速度,(1)位矢,(2)速度,径向速度:,横向速度:,【思考】圆周运动质点的径向速度和横向速度如何表示?,22,(3)加速度,23,径向加速度:,横向加速度:,【思考】圆周运动的质点的径向加速度和横向加速度如何表示?,24,二、圆周运动,25,1、角量和线量,,若 方向不变,角速度:,线速度:,与 成右手螺旋。,26,2、加速度按法向和切向的分解,切向加速度,法向加速度,切向(横向),法向(与径向相反),27,法向(向心)加速度:,由速度方向的改变引起的速度的变化率,沿半径指向圆心,28,切向加速度:,由速度大小的改变引起的速度的变化率,沿切线指向速度增大的方向,29,【思考】质点能否按图示的
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