運動學知識網路
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一、直線運動概念
1、質點:用來代替物體、只有質理而無形狀、體積的點。它是一種理想模型,物體簡化為質點的條件是物體的形狀、大小在所研究的問題中可以忽略。
2、時刻:表示時間坐標軸上的點即為時刻。例如幾秒初,幾秒末。
時間:前後兩時刻之差。時間坐標軸上用線段表示時間,第n秒至第n+3秒的時間為3秒。
3、位置:表示穿空間坐標的點;
位移:由起點指向終點的有向線段,位移是末位置與始位置之差,是矢量。
路程:物體運動軌跡之長,是標量。
4、速度:描述物體運動快慢和運動方向的物理量,是矢量。
平均速度:在變速直線運動中,運動物體的位移和所用時間的比值,υ=s/t(方向為位移的方向)
即時速度:對應於某一時刻(或某一位置)的速度,方向為物體的運動方向。
速率:即時速度的大小即為速率;
平均速率:為質點運動的路程與時間之比,它的大小與相應的平均速度之值可能不相同。
5、平動:物體各部分運動情況都相同。
轉動:物體各部分都繞圓心作圓周運動。
6、加速度:描述物體速度變化快慢的物理量,a=υ/t(又叫速度的變化率)是矢量。a的方向只與υ的方向相同(即與合外力方向相同)
a方向 υ方向相同時 作加速運動;
a方向 υ方向相反時 作減速運動;
加速度的增大或減小隻表示速度變化快慢程度增大或減小,不表示速度增大或減小。
7、運動的相對性:只有在選定參照物之後才能確定物體是否在運動或作怎樣的運動。一般以地面上不動的物體為參照物。
二、直線運動規律
1、勻變速直線運動是在相等的時間裡速度的變化量相等的直線運動。基本規律有:
利用上面式子時要注意:
(1)、υt,υ,υ平,a視為矢量,並習慣選υ的方向為正方向:
(2)、其餘矢量的方向與υ相同取正值,反向取負值,若a與υ同向,物體作勻加速運動,若a與υ反向,物體作勻減速運動。
2、勻變速直線運動特點
(1)、做勻變速直線運動的物體,在某段時間內的平均速度等於這段時間內的中間時刻的即時速度。
(2)、勻變速直線運動某段位移中點的即時速度,等於這段位移兩端的即時速度的幾何平均值。
(3)、做勻變速直線運動的物體,如果在各個連續相等的時間T內的位移分別為
sⅠ,sⅡ,sⅢ,……sn則:
s=sⅡ-sⅠ=sⅢ-sⅡ=……=aT2
(4)、初速為零的勻變速直線運動的特徵:(設t為單位時間)
1t末,2t末,3t末……即時速度的比為:
υ1:υ2:υ3:……υn=1:2:3:……n
1t內,2t內,3t內……位移之比為:
S1:S2:S3:……:Sn=12:22:32:……:n2
第1t內,第2t內,第3t內……位移之比為:
SⅠ:SⅡ:SⅢ:...Sn=1:3:5:...(2n-1)
3、對於勻減速直線運動,必須特別注意其特性:
(1)勻減速直線運動總有一個速度為零的時刻,此後,有的便停下來,有些會反向勻加速
(2)勻減速運動的反向運動既可以按運動的先後順序進行運算,也可將返回的運動按初速為零的勻加速運動計算。
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