高中物理基础讲座——运动学(四)

今天先讲一下空间直角坐标系
过空间一个定点 O,做三条互相垂直的数轴,它们都以 O 为原点且一般具有相同的长度单 位。 这三条轴分别叫做 x 轴(横轴) 、y 轴(纵轴) 、z 轴(竖轴) 。 通常把 x 轴和 y 轴配置在水平面上,而 z 轴则是铅垂线。 它们的正向通常符合右手规则, 即以右手握住 z 轴, 当右手四个手指从正向 x 轴以π /2 角度 转向正向 y 轴时,大拇指的指向就是 z 轴的正向。 如图所示

在空间坐标系中有任一一点 R(x,y,z) 那么起点为原点,终点为 R 点的矢量 其中, 分别为 x 轴,y 轴,z 轴的基矢

现在正式开始讲物理 先讲质点的概念
在研究物体运动的某一运动时, 如果它的大小和形状可以忽略, 就把物体当作是一个具有一 定质量的几何点,这样的物理模型叫做质点 描述一个物体的运动时,首先要选定某一物体作为参考物体,选定的参考物体不同,运动的 描述也就可能不同, 这种被选作参考的物体称为参考物。 与参考物固连的空间称为参考空间。 而参考空间和与之固连的时间组合称为参考系。但习惯上,常把参考物简称为参考系。 固连于地球上的坐标系,通常称为静系。质点相对于静系的运动,叫绝对运动。固连于其他 运动物体上的坐标系,称为动系。质点相对于动系的运动,叫做相对运动。 设质点做曲线运动,在坐标系建立以后,物体的运动情况便可以进行定量描述。 设某时刻质点在 P(x,y,z)点, 定义 P 点的位置矢量 的大小为有向线段 是从原点 O 指向 P。于是 。 的长度,而方向

当质点运动时,它相对于坐标原点 O 的位矢 是随时间变化的,因此 是时间 t 的函数,即 或 x=x(t),y=y(t),z=z(t)

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这就是质点的运动学方程 从中消去参数 t 便可得到质点运动的轨迹方程 若轨迹为直线,则称质点做直线运动,若轨迹为曲线则称质点做曲线运动。

提问:3 个方程,消掉一个变量 t,还剩 2 个方程 回答:在三维中 f(x,y)=0,f(y,z)=0 分别表示两个曲面 轨迹就是这两个曲面的交线

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