第5章 点的运动学精选PPT.ppt

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1、第第5 5章章 点的运动学点的运动学第1页，本讲稿共13页运运 动动 学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。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，这个物体称为参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考体考体考体 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。运动学的研究对象是点和刚体，也称运动学的

2、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(或时刻或时刻或时刻或时刻)和时间间隔。和时间间隔。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、点运动学研究的主要内容有：点的运动、刚体的基本运动、点运动学研究的主要内容有：点的运动、刚体的基本运动、点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的合成运动和刚体平面的合成运动和刚体平面的合成运动和刚体平面 运动。运动。运动。运动。第2页，本讲稿

3、共13页第第5 5章章 点的运动学点的运动学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 5.1 点运动的矢量法点运动的矢量法 5.1.1 5.1.1 点的运动方程点的运动方程5.1.2 5.1.2 点的速度点的速度trvdd=()t=rr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，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，速度单位是米并指向前进一侧，速度单位是米/秒秒(m/s)(m/s)。第4页，本讲稿共13页矢端曲线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22

4、trtvadddd=5.1.3 5.1.3 点的加速度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：的方向：沿轨迹曲线的主法线，恒指向曲率中心一侧。沿轨迹曲线的主法线，恒指向曲率中心一侧。切向加速度：切向加速度：法向速度：法向速度：动点的全加速度大小：动点的全加速度大小：全加速度与法线间的夹角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直角坐标与矢径坐标之间的关系:5.2 5.2 点运动的直角坐标法点运动的直角坐标法运动方程运动方程:5.2.1 5.2.

5、1 点的运动方程点的运动方程)()()(tzztyytxx=ktzjtyitxr)()(+=()第7页，本讲稿共13页5.2.2 5.2.2 点的速度点的速度kvjvivktzjtyitxtrvzyx+=+=dddddddd速度在直角坐标轴上的投影速度在直角坐标轴上的投影:速度的大小和方向速度的大小和方向:第8页，本讲稿共13页5.2.3 5.2.3 点的加速度点的加速度kajaiaktvzjtvyitvxtvazyx+=+=dddddddd加速度在直角坐标轴上的投影加速度在直角坐标轴上的投影:加速的大小和方向加速的大小和方向:第9页，本讲稿共13页5.3 5.3 点运动的自然轴系法点运动的自

6、然轴系法5.3.1 5.3.1 点的运动方程点的运动方程S=f(t)动点的弧坐标 5.3.2 5.3.2 自然轴系自然轴系自然轴系 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 5.3.4 点的加速度点的加速度 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：处的曲率半径：动点运动曲线切线的矢量关系 的大小：的大小：第12页，本讲稿共13页5.4 5.4 本本 章章 小小 结结矢量矢量 法法直角坐标法直角坐标法自然轴系法自然轴系法 求解点的运动学问题分为两类求解点的运动学问题分为两类(1)(1)已知动点的运动，求动点的速度和加速度，它是求导的已知动点的运动，求动点的速度和加速度，它是求导的过程。过程。(2)(2)已知动点的速度或加速度，求动点的运动，它是求解微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。分方程的过程。第13页，本讲稿共13页