第一部分 力学 (Mechanics
第一部分 力学 (Mechanics)
力学是研究物体机械运动规律的一门学科。 机械运动是指物体位置随时间的变动。 力学分为运动学和动力学。 运动学讨论的是如何描述机械运动，而不涉 及引起运动变化的原因。 动力学探讨运动发生变化的原因，即动力学 研究的是物体间的相互作用对机械运动的影响
力学分为运动学和动力学。 运动学讨论的是如何描述机械运动，而不涉 及引起运动变化的原因。 动力学探讨运动发生变化的原因，即动力学 研究的是物体间的相互作用对机械运动的影响。 力学是研究物体机械运动规律的一门学科。 机械运动是指物体位置随时间的变动
第一部分 力学 第1章质点运动学 第2章 牛顿运动定律 第3章 功和能 第4章 冲量和动量 第5章 刚体力学基础动量矩
第一部分 力学 第1章 质点运动学 第2章 牛顿运动定律 第3章 功和能 第4章 冲量和动量 第5章 刚体力学基础 动量矩
第1章 质点运动学 1.1确定质点位置的方法 1.2质点的位移、速度和加速度 1.3用直角坐标表示位移、 速度和加速度 1.4用自然坐标表示平面曲线运动中的速度和加 速度 1.5圆周运动的角量表示角量与线量的关系 1.6不同坐标系中的速度和加速度变换定理简介
1.1确定质点位置的方法 运动学以几何观点来研究和描述物体的机 械运动，不考虑物体的质量及其所受的力。 一、质点 如果在所研究的问题中，物体上各点运动 状态的差异只占很次要的地位，我们就可以忽 略物体的大小和内部结构，把它看成一个有质 量的几何点，叫做质点。 一个物体能否被看做质点，主要取决于所 研究问题的性质
运动学以几何观点来研究和描述物体的机 械运动，不考虑物体的质量及其所受的力。 一、质点 如果在所研究的问题中，物体上各点运动 状态的差异只占很次要的地位，我们就可以忽 略物体的大小和内部结构，把它看成一个有质 量的几何点，叫做质点。 一个物体能否被看做质点，主要取决于所 研究问题的性质
二、确定质点位置的方法 描述物体运动具有相对性。 为描述物体的运动而选择的标准物叫做 参照系。 在参照系上固定一个坐标系，才能定量 地描述物体的位置。常用的坐标系有直角坐 标系、极坐标系和自然坐标系等
二、确定质点位置的方法 为描述物体的运动而选择的标准物叫做 参照系。 描述物体运动具有相对性。 在参照系上固定一个坐标系，才能定量 地描述物体的位置。常用的坐标系有直角坐 标系、极坐标系和自然坐标系等
1.坐标法 若质点在空间运 (x,y,) 动，其位置可用直角 参考系 I 坐标(x,y,z)确定。 1 若质点在平面上 运动，其位置可用直 角坐标(x,y)确定。 若质点沿直线运动，可在该直线上建立 一个坐标轴，例如x轴，质点的位置只需一 个坐标x就可以确定
1. 坐标法 若质点在空间运 动，其位置可用直角 坐标（x, y, z）确定。 若质点在平面上 运动，其位置可用直 角坐标（x, y）确定。 若质点沿直线运动，可在该直线上建立 一个坐标轴，例如 x 轴，质点的位置只需一 个坐标 x 就可以确定。 x z o y 参考系 P (x, y, z)
2.位矢法 质点的直角坐标 P(x,y,2) (x,y,z)是位矢沿坐标 轴x,y,z的投影。 参考系 =xi+yj+zk 下的大小 F=vx+y2+22 下与三个坐标轴的夹角 X cOSa= 同 cosB= y cosy 元
x z o y 参考系 P (x, y, z) r 质点的直角坐标 (x, y, z)是位矢沿坐标 轴 x, y, z 的投影。 r xi yj zk r 的大小 r 与三个坐标轴的夹角 2 2 2 r x y z cos cos cos r z r y r x 2. 位矢法 i j k
3.自然坐标法（用于运动轨迹已知的质点) 在已知运动轨迹 上任选固定点O,从O 正方向 点起沿运动轨迹量得 曲线长度s正值，这个 方向称为自然坐标的 正向。 质点在轨迹上的位置可以用s唯一确定。 s=f(t) 说明：自然坐标s是代数量
3. 自然坐标法 （用于运动轨迹已知的质点） 说明: 自然坐标 s 是代数量。 在已知运动轨迹 上任选固定点O, 从O 点起沿运动轨迹量得 曲线长度s正值, 这个 方向称为自然坐标的 正向。 质点在轨迹上的位置可以用 s 唯一确定。 s f (t) O s P 正方 • 向
三、运动学方程 当质点相对参考系运动时，用来确定质点 位置的直角坐标(x,y,z)、位矢产、自然坐标s 等都将随时间t变化，都是t的单值连续函数。 直角坐标(x,y,) x=f(t) y=3(t) z=f(t) 位矢产 F(t) 自然坐标s s=f(t
三、运动学方程 直角坐标(x, y, z) 自然坐标 s 位矢 r 1 2 3 ( ) ( ) ( ) x f t y f t z f t 当质点相对参考系运动时，用来确定质点 位置的直角坐标(x, y, z)、位矢 、自然坐标 s 等都将随时间 t 变化，都是 t 的单值连续函数。 r s f (t) r r(t)