04_竞赛辅导课件_运动学（4）相对运动及伽利略转换.ppt

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1、运动学你身边的高考专家相对运动与伽利略转换相对运动运动具有相对性运动具有相对性球作曲线运动球垂直往返如何变换？如何变换？运动的合成动系（运动参考系动系（运动参考系 S ）的量。的量。描述运动三参量合成的约定描述运动三参量合成的约定绝对量绝对量静系（不动参考系静系（不动参考系 S）的量。的量。相对量相对量牵连量牵连量动系对静系的量。动系对静系的量。O静系静系ZY(S)X位矢的合成位矢的合成位矢的合成r绝r牵S 相对相对 S 作平动作平动对对空间任一点空间任一点 P绝绝 对对 位位 矢矢S:r绝相相 对对 位位 矢矢S :r相r绝相r牵r位矢位矢合成定理合成定理牵牵 连连 位位 矢矢r牵S 相对相

2、对 S:(OO )r相PY动系动系(S )XOZv速度的合成速度的合成速度的合成r绝相r牵r将位将位矢矢合成公式合成公式对对时间求一次导数时间求一次导数r绝相r牵rv绝相v牵v速度合成定理速度合成定理v绝绝绝 对对 速速 度度在在 S 观测到观测到P点的速度点的速度:相相 对对 速速 度度在在S 观测到观测到P点的速度点的速度:牵牵 连连 速度速度S 相对相对 S 的速度的速度:牵v相v加速度的合成加速度的合成加速度的合成a绝绝对加速度绝对加速度在在 S 观测到观测到P点的加速度点的加速度:相对加速相对加速 度度在在S 观测到观测到P点的加速度点的加速度:牵连加速度牵连加速度S 相对相对 S

3、的速加度的速加度:牵a相a将位将位矢矢合成公式合成公式对对时间求一次导数时间求一次导数v绝相v牵vv绝相v牵v加速度合成定理加速度合成定理a绝相a牵a伽利略变换O静系静系ZY(S)XY动系动系(S )XOZvP(x,y,z)(x,y,z)伽利略变换是反映两个相对作伽利略变换是反映两个相对作S 相对于相对于S 作匀速直线运动。作匀速直线运动。（这里设这里设S 相对相对S 沿沿X 轴方向以轴方向以v速率速率 作匀速直线运动。）作匀速直线运动。）t=0 时时动动(S )静静(S)两系两系重合。重合。匀速直线运动的参考系（惯性系）匀速直线运动的参考系（惯性系）之间的之间的 坐标、速度、加速度坐标、速度

4、、加速度 变换。变换。约定：约定：坐标变换O静系静系ZY(S)XY动系动系(S )XOZvP(x,y,z)(x,y,z)伽利略变换是反映两个相对作伽利略变换是反映两个相对作S 相对于相对于S 作匀速直线运动。作匀速直线运动。（这里设这里设S 相对相对S 沿沿X 轴方向以轴方向以v速率速率 作匀速直线运动。）作匀速直线运动。）t=0 时时动动(S )静静(S)两系两系重合。重合。匀速直线运动的参考系（惯性系）匀速直线运动的参考系（惯性系）之间的之间的 坐标、速度、加速度坐标、速度、加速度 变换。变换。约定：约定：坐标变换坐标变换 这就是经典力学的时空这就是经典力学的时空观，认为空间和时间是绝观，

5、认为空间和时间是绝对的，互不相关的。时间对的，互不相关的。时间与观测坐标系是否运动无与观测坐标系是否运动无关。关。加速度变换O静系静系ZY(S)XY动系动系(S )XOZvP(x,y,z)(x,y,z)速度变换速度变换将坐标变换式对时间求一次导，得将坐标变换式对时间求一次导，得加速度变换加速度变换或或将速度变换式对时间求一次导，并将速度变换式对时间求一次导，并注意到匀速注意到匀速 求导为零求导为零，得，得相对性原理伽利略的相对性原理伽利略的相对性原理由于任意两个惯性系都可以由伽利略变换联系起来，故由于任意两个惯性系都可以由伽利略变换联系起来，故力学规律在一切惯性系中具有相同的力学规律在一切惯性

6、系中具有相同的形式，因而是等价的。形式，因而是等价的。这一原理称为伽利略的相对性原理这一原理称为伽利略的相对性原理伽利略的加速度变换伽利略的加速度变换表明，在两个相互作表明，在两个相互作匀速直线运动的参考系（惯性系）中，观测同一质点的力匀速直线运动的参考系（惯性系）中，观测同一质点的力学运动，其加速度大小和方向，两系观测结果都是一样的。学运动，其加速度大小和方向，两系观测结果都是一样的。也就是说，做一切力学实验都无法判断实验者所在系统是也就是说，做一切力学实验都无法判断实验者所在系统是绝对静止还是在作绝对匀速直线运动。绝对静止还是在作绝对匀速直线运动。随堂练习续练习45（相）相）（牵）牵）（绝）绝）457.072.07(m s )大小大小：7.072.07(m s )7.37方向方向：7.072.07arctg16.32即来自西偏北（吹向东偏南）即来自西偏北（吹向东偏南）16.32510-1022 1022-2.077.077.37