4运动的相对性.pptx

1研究的问题:在两个惯性系中考察同一物理事件实验室参照系 相对观察者固定运动参照系 相对实验室参照系运动一、位矢的相对性：yOxOyx下面以二维为例说明第1页/共17页2xyO二、位移的相对性xyO第2页/共17页3三、速度的相对性甲：实验室参照系乙：运动参照系丙：运动物体V丙对甲：绝对速度V丙对乙：相对速度V乙对甲：牵连速度速度合成定理：V丙对甲 V丙对乙 V乙对甲第3页/共17页41、位矢的相对性：2、位移的相对性3、速度的相对性第4页/共17页5因为同理所以结论：作匀速相对平动的观察者所测得的质点加速度相同。其结果对牛顿定律的表述有深刻的影响。力学的相对性原理在各个惯性参照系中力学规律的形式等同。为零第5页/共17页6例1、河水自西向东流动，速度为10 km/h,一轮船在水中航行，船相对于河水的航向为北偏西30o,航速为20km/h。此时风向为正西，风速为10km/h。试求在船上观察到的烟囱冒出的烟缕的飘向。（设烟离开烟囱后即获得与风相同的速度）解：设水用 S、风用f、船用C、岸用 d 脚码已知正东正西北偏西30o第6页/共17页7方向为南偏西30o。第7页/共17页8例2：一船逆水而上，在 to时刻丢下一木材；t1时刻该船发现丢了木材，于是调转船头去追赶失去的木材。问用多少时间追上木材？解：设 t2 时刻追上木材。用 表示船对水的速度用 表示水对地的速度。在相对于地的S参照系:在(t1-to)时间内船与木头的距离：在(t2-t1)时间内船下行追上木头所走的路程：在(t2-t1)时间内木头下行的距离的距离：(1)(2)(3)(1)+(2)=(3)第8页/共17页9(1)+(2)(1)(2)(3)因为(1)+(2)=(3)第9页/共17页10在相对于水的参照系中，考虑该问题更容易些船相对于水下行和上行相同的距离即能追上木头。而船上行和下行时相对于水的速率相同。设相对于水的参照系S木头相对于水不动；第10页/共17页11在不同的惯性系中，考察同一物理事件。四、力学相对性原理与伽利略变换t时刻，物体在P点认为长度和时间的测量与运动无关，导致前述结果。在不同的惯性系中力学规律都具有相同的形式.绝对时空观第11页/共17页12位矢的坐标分量式：正变换逆变换OyxOyx第12页/共17页13速度变换与加速度变换正逆惯性系第13页/共17页14在两个惯性系中 牛顿的相对性原理牛顿力学中：相互作用是客观的，分析力与参考系无关。质量的测量与运动无关。在不同的惯性系中力学规律都具有相同的形式.绝对时空观 第14页/共17页15宏观低速物体的力学规律在任何惯性系中形式相同或 牛顿力学规律在伽利略变换下形式不变。或 牛顿力学规律是伽利略不变式。如：动量守恒定律（如：非变质量问题）力学的相对性原理在各个惯性参照系中力学规律的形式等同。第15页/共17页16第二章 质点运动学4 运动描述的相对性一、位矢的相对性二、位移的相对性三、速度的相对性四、力学相对性原理与伽利略变换例1、例2作业：2-15，2-16，2-17第16页/共17页17谢谢您的观看！第17页/共17页