1§1-6相对运动运动含有相对性,与参考系选取相关。以站台为参考系以汽车为参考系一、相对运动表示式◎在不一样参考系中,描述质点运动物理量之间关系。第1页
2质点P在S和S?系中位矢关系:1.伽利略坐标变换(位矢之间关系)绝对位矢相对位矢牵连位矢2.速度变换关系普通设S为静止(相对于地球)参考系。第2页
3当S?系相对于S系匀速运动,即则绝对速度=相对速度+牵连速度3.加速度变换关系力学(伽利略)相对性原理在彼此作匀速直线运动全部惯性参考系中,物体加速度相等,因而各种力学规律相同。绝对加速度=相对加速度+牵连加速度第3页
4例:雨滴以速率v落到静止车窗玻璃上时,方向竖直向下。问当车相对于地面以速率v0向西行使时,车上人观察到雨速度。解:所求:依据题意得已知条件矢量图第4页
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6第一章综合例题第6页
7例:一作高速直线运动快艇,关闭发动机后其所受阻力加速度为a=-kv2。求今后快艇速率v与行驶距离x之间关系(以关闭发动机时为计时起点)。解:设解出,由分离变量积分,联立第7页
8另一解法因为只需求v与x关系,所以能够作以下变换:分离变量并积分得出即第8页
9例:如图,固定于o点、摆长为l单摆作自由摆动。设初始时摆球处于水平位置A点,求摆动时小球速率v与摆角?关系。解:小球摆动切向加速度同时:分离变量积分第9页
10例:飞轮绕固定轴o转动,其轮沿上任一点加速度与轮半径交角恒为60?。求飞轮转动方程和角速度?与转角?之间关系。设解:依据定义,总加速度与切线正向夹角第10页
11两式消去t得:解法2:再由求同时,第11页
12两边积分例:如图,一物体以初速度v0沿与x轴成?角度抛出。求物体运动方程、速度和运动轨迹。解:得即第12页
13分量式联立两坐标分量式,消去t得轨迹方程:抛物线得运动方程第13页
14例:长为l细杆AB,A端靠在水平面上,B端靠在竖直墙壁上,现令A端以恒定速率vA=u沿水平方向运动,求任一时刻杆上距A端为b一点M速度和加速度。解:如图,又因第14页
15加速度第15页
16例:悬挂灯笼中部有一小孔。若灯笼以匀角速?旋转,求由小孔投射到旁边墙面上光点运动速度和加速度矢量。设灯笼到墙面垂直距离为D。解:设t时刻光点落在P点,则其位矢与y轴夹角。由图得:第16页
17(1)若要从o点抵达正对岸a点,则划行方向怎样?需要多少时间?(2)若要用最短时间过河,则划行方向怎样?船抵达对岸位置在何处?例:设人相对于水划船速度大小为v?,现要横渡一宽为D、水流速度为v0大河,问:(设)第17页
18解:(1)设河岸和流水分别为静止和运动参考系,则船绝对速度依据题意,第18页
19所需时间合成速度第19页
20(2):依据(1)推导,抵达对岸时间当?=90?,所需时间为最短,即第20页
21设此时船抵达河对岸b点,利用几何关系:或者:第21页
22例2:斜面A置于光滑水平面上,小物块B沿斜面下滑。设某时刻B对A速率为vr,A对平面速率为v0,方向如图,求此时B对平面速度。解法1:用向量叠加法(设)第22页
23由图有:所以,v与水平方向角度为:第23页
24解法2:用坐标分解法第24页