第二篇第二篇运动学运动学
z运动学研究物体机械运动的几何性质,而不考虑致动的原因。
z瞬时t:每一事件发生或终止的时刻。
z时间间隔?t:两个瞬时之间相隔的秒数。
z参考系:固连于参考体上的坐标系。
z运动学研究的力学模型有:点、刚体和刚体系,通称物体。
第七章第七章点的运动学点的运动学研究对象:几何点,称为动点,有时简称为点。
研究任务:研究点在空间运动的几何性质,即点相对于某坐标系运动的运动方程、运动轨迹、速度和加速度。
§7-1 矢径法
)(trr =
1.点的运动方程—矢径形式动点运动过程中,矢径末端在空间描绘出一条连续曲线,即为点的运动轨迹,亦称矢端曲线。
矢径的直角坐标分解形式:
kjir zyx ++=
x
y
z
x
y
z
2.点的速度矢量v
)()( tr?ttr?r?+=
t?
r
v =
dt
d
t
lim
0?t
r?r
v ==

(方向沿点的切线方向。)
单位:米/秒(m/s)、公里/小时(km/h)
3.点的加速度矢量a
)()( ttt vv?v+=
2
2
0?t
dt
d
dt
d
t
lim
rv?v
a ===

t
v
a =
将各不同瞬时的速度v
1
,v
2
…(图a所示),平行移动到同一出发点O
1
(任选),以光滑曲线连接各速度端点P1,P2…。此曲线称为速度矢端曲线,简称速度端图。
加速度的方向沿速度端图的切线方向。
单位:米/秒2(m/s 2)、厘米/秒2(cm/s 2)
4.小结矢径法的相关概念:
(1)矢径,运动方程
)(trr =
(2)轨迹—矢端曲线
(3)有限位移)()( ttt rr?r+=
dt
dr
v =
2
2
dt
d
dt
d rv
a ==
(4)速度
(5)加速度
(6)矢量端图矢径端图和速度端图等的统称。对于任何时变矢量,均可画出其矢量端图以研究其变化。
5.矢径法的特点此法只适于定性分析并引入上述相关概念。不宜用于定量分析。欲定量分析点的运动,需引入后文各节。