大学物理1 (2).ppt

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1、第四节circular motion1-21-2一平面极坐标一平面极坐标 二二 圆周运动的角速度圆周运动的角速度角坐标角坐标角位移角位移角速度角速度ABxy质点在质点在A点的位置由点的位置由（r,）来确定）来确定Ao单位：单位：rads-1 速率速率 速度速度AB三三 圆周运动的切向加速度和法向加速度圆周运动的切向加速度和法向加速度质点作质点作变速率变速率圆周运动时圆周运动时角加速度角加速度 角加速度角加速度A单位：单位：rads-2切向单位矢量的时间变化率？切向单位矢量的时间变化率？法向单位矢量法向单位矢量法向法向加速度加速度切向切向加速度加速度A切向加速度切向加速度(速度速度大小变化大小变

2、化)法向加速度法向加速度(速度速度方向变化方向变化)注：注：A 一般一般圆周运动圆周运动加速度加速度大小大小方向方向A 线量和角量的关系线量和角量的关系ABRdsd 1匀速率圆周运动匀速率圆周运动四四 匀速率圆周运动和匀变速率圆周运动匀速率圆周运动和匀变速率圆周运动常量，常量，如如 时时,故故由由有有可得：可得：2匀变速率圆周运动匀变速率圆周运动常量，常量，如如 时时,常量，常量，故故可得：可得：又又与匀变速率与匀变速率直线运动直线运动类比类比匀变速率匀变速率圆周运动圆周运动AB 例例 一歼击机在高空一歼击机在高空 点点A时的水平速率为时的水平速率为1 940 kmh-1,沿近似圆弧曲线沿近似

3、圆弧曲线俯冲到点俯冲到点B，其速率为，其速率为2 192 kmh-1,经历时间为经历时间为3 s,设设 的半径约为的半径约为 3.5 km,飞机从飞机从A到到B过程视为匀变速率圆周运动，不过程视为匀变速率圆周运动，不计重力加速度的影响，求：计重力加速度的影响，求：(1)飞机在点飞机在点B的的加速度；加速度；(2)飞机由点飞机由点A到点到点B所经历的路程所经历的路程.解（解（1）而而B点点解得：解得：AB（2）矢径矢径 所转过的角度所转过的角度AB第四节relative motion 1-31-3一时间与空间一时间与空间在两个作相对运动的参考系中，在两个作相对运动的参考系中，时间时间的测量是绝对

4、的，的测量是绝对的，空间空间的测量也是绝对的的测量也是绝对的,与参考系无关与参考系无关时间和长度的的绝对性时间和长度的的绝对性是经典力学或是经典力学或牛顿力学的基础牛顿力学的基础物体运动的轨迹依赖于观察者所处的参考系物体运动的轨迹依赖于观察者所处的参考系二二 相对运动相对运动*质点在相对作质点在相对作匀速直线运动的两匀速直线运动的两个坐标系中的位移个坐标系中的位移S系系 基本参考系基本参考系 系系 运动参考系运动参考系P 是是S系相对系相对S系系运动的速度运动的速度速度变换速度变换*P位移关系位移关系或或绝对速度绝对速度相对速度相对速度牵连速度牵连速度 伽利略速度变换伽利略速度变换若若加速度关

5、系加速度关系注意：注意：当物体运动速度当物体运动速度接近光速时，速度变换接近光速时，速度变换不成立不成立绝对绝对速度速度牵连牵连速度速度相对相对速度速度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

6、（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。例例实验者实验者A 在以在以 10 ms-1的速率沿水平轨的速率沿水平轨道前进的平板车上控制道前进的平板车上控制一台射弹器，射弹器以一台射弹器，射弹器以与车前进方向呈与车前进方向呈 斜向斜向上射出一弹丸上射出一弹丸此时站此时站A B在地面上的另一实验者在地面上的另一实验者 B 看到弹丸铅直向上看到弹丸铅直向上运动，求弹丸上升的高度运动，求弹丸上升的高度速度变换速度变换 解解地面参考地面参考系为系为 S 系，平板车系，平板车参考系为参考系为 系系A B弹丸上升高度弹丸上升高度A B