第5章 点的运动学优秀课件.ppt

第5 章 点的运动学第1 页，本讲稿共13 页运 动 学 运动学是研究物体运动几何性质的科学。运动学是研究物体运动几何性质的科学。描述物体的运动必须有另外一个物体作为参考，这个物体 描述物体的运动必须有另外一个物体作为参考，这个物体称为参考体 称为参考体 运动学的研究对象是点和刚体，也称运动学的力学模型。运动学的研究对象是点和刚体，也称运动学的力学模型。学习运动学应注意两个时间概念：瞬时 学习运动学应注意两个时间概念：瞬时(或时刻 或时刻)和时间间隔。和时间间隔。运动学研究的主要内容有：点的运动、刚体的基本运动、点的合 运动学研究的主要内容有：点的运动、刚体的基本运动、点的合成运动和刚体平面 成运动和刚体平面 运动。运动。第2 页，本讲稿共13 页第5章 点的运动学5.1 点运动的矢量法5.2 点运动的直角坐标法5.3 点运动的自然轴系法5.4 本章小结 第3 页，本讲稿共13 页5.1 点运动的矢量法 5.1.1 点的运动方程5.1.2 点的速度trvdd=()t=r r它是矢量，其大小表示动点运动的快慢，方向沿轨迹曲线的切线，并指向前进一侧，速度单位是米/秒(m/s)。第4 页，本讲稿共13 页矢端曲线加速度速度矢端曲线切线速度矢径矢端曲线切线22trtvadddd=5.1.3 点的加速度它是矢量，其大小表示速度的变化快慢，其方向沿速度矢端曲线的切线，恒指向轨迹曲线凹的一侧，单位为米/秒2(m/s2)。第5 页，本讲稿共13 页的方向：沿轨迹曲线的主法线，恒指向曲率中心一侧。切向加速度：法向速度：动点的全加速度大小：全加速度与法线间的夹角：第6 页，本讲稿共13 页直角坐标与矢径坐标之间的关系:5.2 点运动的直角坐标法运动方程:5.2.1 点的运动方程)()()(t z zt y yt x x=kt zjt y itx r)()(+=()第7 页，本讲稿共13 页5.2.2 点的速度kv j viv ktzjtyitxtrvz y x+=+=dddddddd速度在直角坐标轴上的投影:速度的大小和方向:第8 页，本讲稿共13 页5.2.3 点的加速度ka j aiaktvzjtvyitvxtvaz y x+=+=dddddddd加速度在直角坐标轴上的投影:加速的大小和方向:第9 页，本讲稿共13 页5.3 点运动的自然轴系法5.3.1 点的运动方程S=f(t)动点的弧坐标 5.3.2 自然轴系自然轴系 b=n第10 页，本讲稿共13 页5.3.3 点的速度点速度的矢量表示：弧坐标与矢径的关系第11 页，本讲稿共13 页5.3.4 点的加速度 单位矢量与 的夹角对弧长 s的变化率用(k表示)：M处的曲率半径：动点运动曲线切线的矢量关系 的大小：第12 页，本讲稿共13 页5.4 本 章 小 结 矢量 法 直角坐标法 自然轴系法 求解点的运动学问题分为两类(1)已知动点的运动，求动点的速度和加速度，它是求导的过程。(2)已知动点的速度或加速度，求动点的运动，它是求解微分方程的过程。第13 页，本讲稿共13 页