第一章 质点运动学1 - 3 圆周运动
一 平面极坐标
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A
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x
y
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设一质点在 平面内
运动,某时刻它位于点 A,矢
径 与 轴之间的夹角
为, 于是质点在点 A 的位
置可由 来确定,),( ?rA
Oxy
r? x
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以 为坐标的参考系为 平面极坐标系,),( ?r
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?它与直角坐标系之间的变换关系为
第一章 质点运动学1 - 3 圆周运动
二 圆周运动的角速度和角加速度
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角坐标 )(t?
角加速度
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速 率
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第一章 质点运动学1 - 3 圆周运动
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三 圆周运动的切向加速度和法向加速度 角加速度
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质点作变速率圆周运动时
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切向加速度
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?切向单位矢量的时间变化率
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法向单位矢量
第一章 质点运动学1 - 3 圆周运动
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切向加速度( 速度大小变化引起 )
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法向加速度( 速度方向变化引起 )
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圆周运动 加速度
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第一章 质点运动学1 - 3 圆周运动
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切向加速度
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增大 v,2π0,0 ??? ?
常量??? v,2π,0 ?
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第一章 质点运动学1 - 3 圆周运动
一般曲线运动(自然坐标)
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四 匀速率圆周运动和匀变速率圆周运动
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?? dds?其中 曲率半径,
n2nn ereaa ??? ???
1 匀速率圆周运动:速率 和角速度 都为
常量,
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2 匀变速率圆周运动 t??? ?? 0
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)(2 0202 ????? ???如 时,0?t 00,???? ??
?? 常量
第一章 质点运动学1 - 3 圆周运动
对于作曲线运动的物体,以下几种说法中哪一
种是正确的:
( A)切向加速度必不为零;
( B)法向加速度必不为零(拐点处除外);
( C)由于速度沿切线方向,法向分速度必为零,
因此法向加速度必为零;
( D)若物体作匀速率运动,其总加速度必为零;
( E)若物体的加速度 为恒矢量,它一定作匀
变速率运动,
a?
讨 论
第一章 质点运动学1 - 3 圆周运动
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A
B
Av?
Bv?
r
例 如图一超音速歼击机在高空 A 时的水平速率为
1940 km/h,沿近似于圆弧的曲线俯冲到点 B,其速率为
2192 km/h,所经历的时间为 3s,设圆弧 的半径约为
3.5km,且飞机从 A 到 B 的俯冲过程可视为匀变速率圆
周运动,若不计重力加速度的影响,求, (1) 飞机在点 B
的加速度 ; (2)飞机由点 A 到点 B 所经历的路程,
AB
a?
ta?na? ?
解 ( 1)因飞机作匀变速率
运动所以 和 为常量,
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分离变量有
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第一章 质点运动学1 - 3 圆周运动
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A
B
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已知:
在点 B 的法向加速度 22n sm1 0 6 ????
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在点 B 的加速度
22n2t sm1 0 9 ????? aaa
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与法向之间夹角 为a? ?
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第一章 质点运动学1 - 3 圆周运动
1hkm1 9 4 0 ???Av 1hkm2 1 9 2 ???Bv
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已知:
( 2)在时间 内矢径 所转过的角度 为t r? ?
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飞机经过的路程为
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代入数据得
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