大學(xué)物理課件-第1章-質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)

1、在各種形態(tài)的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)中，最簡(jiǎn)單的一種是物體的位置隨時(shí)間的變動(dòng)。既宏觀物體之間相對(duì)位置的變動(dòng)。如交通工具的行駛，天體的運(yùn)行等。力學(xué)的研究對(duì)象： 力 學(xué)經(jīng)典力學(xué)研究的是在弱引力場(chǎng)中，宏觀物體的低速運(yùn)動(dòng)。力學(xué)分類：注意：運(yùn)動(dòng)學(xué)只描述物體的運(yùn)動(dòng)，不涉及引起運(yùn)動(dòng)和改變運(yùn)動(dòng)的原因。運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、靜力學(xué)。物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。1鞍山科技大學(xué) 姜麗娜 在各種形態(tài)的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)中，最簡(jiǎn)單的一種是物體的位置隨時(shí)間的變動(dòng) (Mechanics) 世界是物質(zhì)的 物質(zhì)是運(yùn)動(dòng)的 運(yùn)動(dòng)是永恒的2鞍山科技大學(xué) 姜麗娜 (Mechanics)2鞍山科技大學(xué) 姜麗娜 運(yùn)動(dòng)形式是多樣的 機(jī)械運(yùn)動(dòng) 熱運(yùn)動(dòng) 電磁運(yùn)動(dòng) 微觀運(yùn)動(dòng)3鞍山科技大學(xué)

2、姜麗娜 3鞍山科技大學(xué) 姜麗娜 力學(xué)：研究 機(jī)械運(yùn)動(dòng) (物體位置隨時(shí)間的變化)質(zhì)點(diǎn)力學(xué)：復(fù)習(xí)，提高： 1.知識(shí)系統(tǒng)化，條理化 2.注意定理，定律條件(不死套公式) 3.提高分析能力(量綱分析，判斷結(jié)果合理 性) 4.數(shù)學(xué)方法提高(微積分，矢量)剛體，相對(duì)論為新內(nèi)容，認(rèn)真體會(huì)它的思想觀點(diǎn)，處理方法。4鞍山科技大學(xué) 姜麗娜 力學(xué)：研究 機(jī)械運(yùn)動(dòng)4鞍山科技大學(xué) 姜麗娜 第1章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)1.1質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)函數(shù)參照系：研究物體運(yùn)動(dòng)時(shí)所參照的物體或彼此不作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體群。明確運(yùn)動(dòng)本身的絕對(duì)性與描述運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性，描述物體的運(yùn)動(dòng)，只有相對(duì)一定的參照系才有意義。在運(yùn)動(dòng)學(xué)中參照系的選擇是任意的，可視研究問題的方

3、便而定。牛頓運(yùn)動(dòng)定律成立的參照系稱慣性系。坐標(biāo)系：參照系的數(shù)學(xué)抽象。常用的坐標(biāo)系有：直角坐標(biāo)系、極坐標(biāo)系、自然坐標(biāo)系、球、柱坐標(biāo)系等。質(zhì)點(diǎn)：忽略物體形狀和大小的一種物理模型。5鞍山科技大學(xué) 姜麗娜 第1章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)1.1質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)函數(shù)參照系：研究物體運(yùn) 運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的, 運(yùn)動(dòng)的描述是相對(duì)的! 歌曲：“山不轉(zhuǎn)來水在轉(zhuǎn)，水不轉(zhuǎn)來云在轉(zhuǎn) ，” 詩(shī)詞：“坐地日行八萬里 ”6鞍山科技大學(xué) 姜麗娜 運(yùn)動(dòng)是物體抽象為質(zhì)點(diǎn)的條件：1. 物體做平動(dòng)；2. 物體做轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于物體本身的線度。注意：質(zhì)點(diǎn)作為一種力學(xué)模型，同其它理想模型一樣，具有科學(xué)方法論上的重要意義。即在一定條件下，把復(fù)雜的、具體的對(duì)象

4、用簡(jiǎn)單的模型代替，以便簡(jiǎn)化條件、突出主要因素找出其中的規(guī)律。時(shí)間和空間：時(shí)間表征物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的持續(xù)性，它好比均勻流逝的長(zhǎng)河；空間表征物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的廣延性，它好比容器和舞臺(tái)。ABABAB太陽 地球 RdRd7鞍山科技大學(xué) 姜麗娜 物體抽象為質(zhì)點(diǎn)的條件：1. 物體做平動(dòng)；2. 物體做轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，oYXZ（五）位置矢量（位矢,矢徑，徑矢）在坐標(biāo)系中,描述物體在任一時(shí)刻空間位置的物理量。定義:由坐標(biāo)原點(diǎn)O指向物體所在P點(diǎn)的有向線段。 性質(zhì)：方向：由O點(diǎn)指向P點(diǎn)。在直角坐標(biāo)系下的表示大?。悍较蛴嘞遥菏噶啃詋jiP(x,y,z)8鞍山科技大學(xué) 姜麗娜 oYXZ（五）位置矢量（位矢,矢徑，徑矢）在坐標(biāo)系中,描述物相對(duì)性

5、：瞬時(shí)性:YXoYXoP同一時(shí)刻,某一質(zhì)點(diǎn)的位矢，相對(duì)于不同的坐標(biāo)系而不同。同一質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻的位矢，相對(duì)于同一坐標(biāo)系一般不同。9鞍山科技大學(xué) 姜麗娜 相對(duì)性：瞬時(shí)性:YXoYXoP同一時(shí)刻,某一質(zhì)點(diǎn)的（六）運(yùn)動(dòng)函數(shù)（運(yùn)動(dòng)方程）：或注：運(yùn)動(dòng)函數(shù)包含了質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的全部信息，是運(yùn)動(dòng)學(xué)的核心。位矢 隨時(shí)間變化的函數(shù)關(guān)系。10鞍山科技大學(xué) 姜麗娜 （六）運(yùn)動(dòng)函數(shù)（運(yùn)動(dòng)方程）：或注：運(yùn)動(dòng)函數(shù)包含了質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的全從運(yùn)動(dòng)函數(shù)中消去時(shí)間參數(shù)所得到的坐標(biāo)之間的關(guān)系。（七）軌道方程：例如：11鞍山科技大學(xué) 姜麗娜 從運(yùn)動(dòng)函數(shù)中消去時(shí)間參數(shù)所得到的坐標(biāo)之間的關(guān)系。（七）軌道方1.2位移和速度（一）位移: 位移是描述物體

6、位置變化的物理量。是由物體初始位置指向末位置的矢量,它等于位矢的增量。定義:在給定時(shí)間內(nèi)，連接質(zhì)點(diǎn)始末位置的有向線段，稱質(zhì)點(diǎn)在該給定時(shí)間內(nèi)的位移。yoxABrArBr12鞍山科技大學(xué) 姜麗娜 1.2位移和速度（一）位移: 位移是描述物體位置2.性質(zhì):0XY矢量性：大?。哼B接始末點(diǎn)的有向線段長(zhǎng)；方向：由始點(diǎn)指向末點(diǎn)的有向線段指向；合成：符合三角形或平行四邊形法則 。相對(duì)性： 質(zhì)點(diǎn)的位移相對(duì)于不同的參照系一般不同，如飛機(jī)上的乘客，在同一時(shí)間內(nèi)相對(duì)于地面和相對(duì)于飛機(jī)的位移是不同的。yoxABrArBr13鞍山科技大學(xué) 姜麗娜 2.性質(zhì):0XY矢量性：大?。哼B接始末點(diǎn)的有向線段長(zhǎng)；方向位移與路程的區(qū)別

7、 與=路程是標(biāo)量，是質(zhì)點(diǎn)軌跡的長(zhǎng)度；當(dāng)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡經(jīng)過原點(diǎn)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)通過原點(diǎn)之后的任意時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于原點(diǎn)的位移等于同一時(shí)刻的位矢。4.位移與位矢的區(qū)別與聯(lián)系 位矢之差的大小是否等于位矢大小的差, 即問題:位移是矢量，是有向線段；14鞍山科技大學(xué) 姜麗娜 位移與路程的區(qū)別 與=路程是標(biāo)量，是質(zhì)點(diǎn)軌跡的長(zhǎng)度；yoxABcrArBrr(答:曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)不等,當(dāng)在以原點(diǎn)為端點(diǎn)的射線上做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)相等)15鞍山科技大學(xué) 姜麗娜 yoxABcrArBrr(答:曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)不等,當(dāng)在以原點(diǎn)位移的大小是否等于路程,即位移大小的極限是否等于路程的極限,即(S代表路程)(答案 :單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí)相等。)yoxABcr

8、ArBrr(答案 :相等。)16鞍山科技大學(xué) 姜麗娜 位移的大小是否等于路程,即位移大小的極限是否等于路程的極（二）速度速度是為描述物體運(yùn)動(dòng)快慢和運(yùn)動(dòng)方向而引入的物理量。定義:平均速度: 質(zhì)點(diǎn)的位移r與相應(yīng)的時(shí)間t的比值，稱質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)間內(nèi)的平均速度。與位移方向相同。yoxABcrArBrr大小：方向：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)的平均位移值；17鞍山科技大學(xué) 姜麗娜 （二）速度速度是為描述物體運(yùn)動(dòng)快慢和運(yùn)動(dòng)方向而引入的物理量。瞬時(shí)速度(速度):在直角坐標(biāo)系下平均速率平均速度的極限,即位矢的一階導(dǎo)數(shù)。18鞍山科技大學(xué) 姜麗娜 瞬時(shí)速度(速度):在直角坐標(biāo)系下平均速率平均速度的極限,瞬時(shí)速率:平均速率的極限值2.性

9、質(zhì):矢量性:大小方向沿軌道的切向,并指向運(yùn)動(dòng)方向。相對(duì)性:除光速外,相對(duì)于不同的參考系,速度不同。XYXoYop19鞍山科技大學(xué) 姜麗娜 瞬時(shí)速率:平均速率的極限值2.性質(zhì):矢量性:大小方向沿軌瞬時(shí)性:3.問題瞬時(shí)速度的大小是否等于速率?(答案:相等)速度分量Vx0意味著什么?(答案:意味著速度方向沿X軸負(fù)向。)龜兔賽跑這個(gè)寓言故事中,誰的平均速度大?誰的瞬時(shí)速度大?yoxABcrArBrr20鞍山科技大學(xué) 姜麗娜 瞬時(shí)性:3.問題瞬時(shí)速度的大小是否等于速率?(答案:相等1.3加速度加速度是為描述物理運(yùn)動(dòng)速度變化的快慢而引入的物理量。1.定義:平均加速度瞬時(shí)加速度設(shè)質(zhì)點(diǎn)在tA 時(shí)刻速度為vA

10、;在tB 時(shí)刻速度為vB ,則yoxABcrArBrrVAVB21鞍山科技大學(xué) 姜麗娜 1.3加速度加速度是為描述物理運(yùn)動(dòng)速度變化的快慢而引入在直角坐標(biāo)系下:在自然坐標(biāo)系下:Onva22鞍山科技大學(xué) 姜麗娜 在直角坐標(biāo)系下:在自然坐標(biāo)系下:Onva22鞍山科技大學(xué)2.性質(zhì): 加速度是瞬時(shí)矢量。大小:是速度增量的極限方向。直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，它平行或反平行于速度方向；曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，它指向曲線的凹向。3.問題:加速度分量值的正負(fù)意味著什么?正值是否意味著加速?負(fù)值是否意味著減速?答案 :（否。如ax 0意味著,加速度沿X軸分量與X軸負(fù)向一致。)如物體做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí),按如圖坐標(biāo),加速度為負(fù)。oX方向:23鞍

11、山科技大學(xué) 姜麗娜 2.性質(zhì): 加速度是瞬時(shí)矢量。大小:是速度增量的極限方向。直1.1 1.3 節(jié)核心總結(jié)1.位矢、位移、速度、加速度是描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量。2.運(yùn)動(dòng)函數(shù)反映物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,是運(yùn)動(dòng)學(xué)的核心.3.運(yùn)動(dòng)函數(shù)、速度、加速度之間的關(guān)系:位矢速度加速度求導(dǎo)求導(dǎo)積分+初值 積分+初值 24鞍山科技大學(xué) 姜麗娜 1.1 1.3 節(jié)核心總結(jié)1.位矢、位移、速度、加速度例 已知質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)函數(shù)加速度函數(shù)。求:質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)函數(shù)矢量式;質(zhì)點(diǎn)的軌道方程;時(shí)間在02秒內(nèi)的位移矢量式;速度函數(shù);25鞍山科技大學(xué) 姜麗娜 例 已知質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)函數(shù)加速度函數(shù)。求:質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)函數(shù)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)函數(shù)矢量式;質(zhì)點(diǎn)的軌道方程;

12、26鞍山科技大學(xué) 姜麗娜 質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)函數(shù)矢量式;質(zhì)點(diǎn)的軌道方程;26鞍山科技大學(xué) 時(shí)間在02秒內(nèi)的位移速度函數(shù)加速度函數(shù)27鞍山科技大學(xué) 姜麗娜 時(shí)間在02秒內(nèi)的位移速度函數(shù)加速度函數(shù)27鞍山科技大例.一沿直線行駛的氣船，當(dāng)其速率為 vo時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，受阻力所獲加速度為 a= -k v，k 為正值常量，求：（1）船的速度函數(shù)；（2）船的運(yùn)動(dòng)函數(shù)。解：設(shè) t=0 時(shí) v=vo ， x=xo =0（1）船的速度函數(shù)；（2）船的運(yùn)動(dòng)函數(shù)ox28鞍山科技大學(xué) 姜麗娜 例.一沿直線行駛的氣船，當(dāng)其速率為 vo時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，受阻力1.4勻加速運(yùn)動(dòng)勻加速運(yùn)動(dòng)定義:加速度的大小與方向都不隨時(shí)間改變,即加速度a

13、 為常矢量的運(yùn)動(dòng),稱勻加速運(yùn)動(dòng)。設(shè) t=0時(shí)刻物體的速度為 vo 位矢為 ro求任意一 t時(shí)刻物體的速度 v ;位矢為 r勻加速度運(yùn)動(dòng)的速度公式29鞍山科技大學(xué) 姜麗娜 1.4勻加速運(yùn)動(dòng)勻加速運(yùn)動(dòng)定義:加速度的大小與方向都不隨時(shí)勻加速度運(yùn)動(dòng)的位矢公式30鞍山科技大學(xué) 姜麗娜 勻加速度運(yùn)動(dòng)的位矢公式30鞍山科技大學(xué) 姜麗娜 在直角坐標(biāo)系下,速度和位矢的分量式分別為:以上各公式中的加速度和速度分量的正負(fù),由各分矢量相對(duì)于坐標(biāo)軸的正方向而定:相同為正,相反為負(fù)。31鞍山科技大學(xué) 姜麗娜 在直角坐標(biāo)系下,速度和位矢的分量式分別為:以上各公式中的加速勻加速直線運(yùn)動(dòng):質(zhì)點(diǎn)沿一條直線的勻加速運(yùn)動(dòng),是一維勻加

14、速運(yùn)動(dòng)。oX(t=0)(t)從上面兩個(gè)式子中消去時(shí)間參量可以得到或32鞍山科技大學(xué) 姜麗娜 勻加速直線運(yùn)動(dòng):質(zhì)點(diǎn)沿一條直線的勻加速運(yùn)動(dòng),是一維勻加速運(yùn)動(dòng) 1.5 拋體運(yùn)動(dòng)從地面上某點(diǎn)向空中拋出一物體,它在空中的運(yùn)動(dòng)就稱拋體運(yùn)動(dòng)。物體被拋出后,忽略風(fēng)的作用,它的運(yùn)動(dòng)軌道總是被限制在通過拋射點(diǎn)的由拋出速度方向和豎直方向所確定的平面內(nèi),因而拋體運(yùn)動(dòng)一般是二維運(yùn)動(dòng)。v0gXYov即:t=0時(shí), x0=0, y0=0;已知條件:注意:1.在直角坐標(biāo)系下,任意一 t 時(shí)刻物體的速度函數(shù)和位置函數(shù) t=0 時(shí)刻物體的初速度為 vo ,拋射角為t 時(shí)刻, ax=0, ay= -gv0 x=v0cos, v0y

15、=v0sin求:2.物體從拋出到回落到拋出點(diǎn)高度所用的時(shí)間 T3.飛行中的最大高度 Ymax 為4.飛行的射程X 5.飛行的軌跡方程33鞍山科技大學(xué) 姜麗娜 1.5 拋體運(yùn)動(dòng)從地面上某點(diǎn)向空中拋出一物體,它在空中2.物體從拋出到回落到拋出點(diǎn)高度所用的時(shí)間 T由式(4)中的y=0得1.運(yùn)動(dòng)函數(shù)和速度函數(shù)34鞍山科技大學(xué) 姜麗娜 2.物體從拋出到回落到拋出點(diǎn)高度所用的時(shí)間 T由式(4)中的4.飛行的射程X 為5.飛行的軌跡方程 為3.飛行中的最大高度 Ymax 為由式(2)中的 vy=0 得將式(6)代入式(4) 得將(5)式代入(3)式 得35鞍山科技大學(xué) 姜麗娜 4.飛行的射程X 為5.飛行的

16、軌跡方程 為3.飛行中的最大高注意:1.以上關(guān)于拋體運(yùn)動(dòng)的公式，都是在忽略空氣阻力的情況下得出的。只有在初速比較小的情況下，它們才比較符合實(shí)際。實(shí)際上子彈或炮彈在空氣中飛行的規(guī)律和上述公式是有很大差別的。例如，以550m /s 的初速沿45 拋射角射出的子彈，按上述公式計(jì)算的射程在30000 m以上，實(shí)際上，由于空氣阻力，射程不過8500 m，不到前者的1/3，子彈或炮彈飛行的規(guī)律，在軍事技術(shù)中由專門的彈道學(xué)進(jìn)行研究。2.空氣對(duì)拋體的影響,不只限于減小射程。對(duì)于乒乓球、 排球、 足球等在空中的飛行,由于球的旋轉(zhuǎn),空氣的作用還可能使他們的軌道發(fā)生側(cè)向彎曲。3.對(duì)于飛行高度與射程都很大的拋體,例如

17、州際彈道導(dǎo)彈,彈頭在很大部分時(shí)間內(nèi)都在大氣層以外飛行,所受空氣阻力是很小的。但是由于在這樣大的范圍內(nèi),重力加速度的大小和方向都有明顯的變化 ,因而上述公式也都不能應(yīng)用。36鞍山科技大學(xué) 姜麗娜 注意:1.以上關(guān)于拋體運(yùn)動(dòng)的公式，都是在忽略空氣阻力的情況下37鞍山科技大學(xué) 姜麗娜 37鞍山科技大學(xué) 姜麗娜 在自然坐標(biāo)系下1.6圓周運(yùn)動(dòng)一、變速圓周運(yùn)動(dòng)1.定義:質(zhì)點(diǎn)在圓周上各點(diǎn)處的速率隨時(shí)間變化的運(yùn)動(dòng)稱變速圓周運(yùn)動(dòng)。注意:質(zhì)點(diǎn)作圓周運(yùn)動(dòng)的速率也稱線速率。2.圓周運(yùn)動(dòng)的加速度oRABvbvan38鞍山科技大學(xué) 姜麗娜 在自然坐標(biāo)系下1.6圓周運(yùn)動(dòng)一、變速圓周運(yùn)動(dòng)1.定義:質(zhì)點(diǎn)ndd問題：（2）d 的

18、大小如何？（1）d的方向如何？-稱法向加速度,意義是反映速度方向的變化。-稱切向加速度,意義是反映速度大小的變化。-總加速度大小。oRdvv+dvn39鞍山科技大學(xué) 姜麗娜 ndd問題：（2）d 的大小如何？（1）d的方向當(dāng)質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),在自然坐標(biāo)系下:Onva40鞍山科技大學(xué) 姜麗娜 當(dāng)質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),在自然坐標(biāo)系下:Onva40鞍山科二、勻速圓周運(yùn)動(dòng)三、圓周運(yùn)動(dòng)的角量描述如圖從X軸正向逆時(shí)針轉(zhuǎn)角為正,順時(shí)針轉(zhuǎn)角為負(fù)。服從右手螺旋法則,當(dāng)選定轉(zhuǎn)軸正方向之后,則與轉(zhuǎn)軸正方向一致的角位移為正,反之為負(fù)。ZoXY定義:1.角位置：2.角位移:角位置增量。角位移方向規(guī)定:3.單位:rad41鞍

19、山科技大學(xué) 姜麗娜 二、勻速圓周運(yùn)動(dòng)三、圓周運(yùn)動(dòng)的角量描述如圖從X軸正向逆時(shí)針轉(zhuǎn)3.角速度:單位:rad/s4.角加速度:單位:rad/s2四、圓周運(yùn)動(dòng)線量與角量的關(guān)系:ZoXYsr1242鞍山科技大學(xué) 姜麗娜 3.角速度:單位:rad/s4.角加速度:單位:rad/s2例1：一物體做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng),其速率 v= ct2 (c為常量)。（4）總加速度 a(t);（6）角加速度 (t) ；求:任意時(shí)刻(1)路程與時(shí)間的關(guān)系S(t) ;（2）物體的切向加速度 a(t) ；（3）法向加速度 an (t) ；（5）物體的角速度 (t) ；R解:設(shè)t=0時(shí); S(0) =043鞍山科技大學(xué) 姜麗娜

20、例1：一物體做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng),其速率 v= ct2 (c（4）總加速度 a(t);（6）角加速度 (t) ；(1)路程與時(shí)間的關(guān)系S(t) ;（2）物體的切向加速度 a(t) ；（3）法向加速度 an (t) ；（5）物體的角速度 (t) ；解:設(shè)t=0時(shí); S(0) =044鞍山科技大學(xué) 姜麗娜 （4）總加速度 a(t);（6）角加速度 (t) ；(11.7 相對(duì)運(yùn)動(dòng)兩個(gè)相對(duì)平動(dòng)參照系對(duì)質(zhì)點(diǎn)位置（矢量）描述的相對(duì)性!一、運(yùn)動(dòng)描述的相對(duì)性 y yoPo xx SS (x, y, z )(x, y, z )yS相對(duì) S平動(dòng)，速度為1.7 相對(duì)運(yùn)動(dòng)兩個(gè)相對(duì)平動(dòng)參照系對(duì)質(zhì)點(diǎn)位置（矢量）描述要說明

21、的是：這個(gè)式子成立是有前提的！由于 和 是參考系S中的觀測(cè)值，而 是參考系S中的觀測(cè)值，因此，上述在不同參考系中的觀測(cè)值放在一起相加是有問題的。只有當(dāng)不同參考系中對(duì)同一空間距離的測(cè)量值是相同的前提下，上述矢量疊加才可能成立。在牛頓力學(xué)范圍內(nèi)，我們假設(shè)：空間兩點(diǎn)間的距離不管從哪個(gè)參考系測(cè)量，結(jié)果都相同，這稱為空間間隔的絕對(duì)性。在狹義相對(duì)論中我們會(huì)知道這個(gè)假設(shè)只是一個(gè)近似，即只有當(dāng)兩個(gè)參考系的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度遠(yuǎn)小于光在真空中的傳播速度時(shí)，上述假設(shè)才成立。 要說明的是：這個(gè)式子成立是有前提的！關(guān)于時(shí)間，也有類似的假設(shè)！即：對(duì)相同的兩個(gè)物理事件的時(shí)間間隔的測(cè)量與具體的參考系無關(guān)。這一假設(shè)稱為時(shí)間間隔的絕對(duì)

22、性。也就是說，在牛頓力學(xué)范圍內(nèi)，對(duì)空間間隔和時(shí)間的測(cè)量都是絕對(duì)的，與參考系無關(guān)。上述關(guān)于空間和時(shí)間的論斷構(gòu)成牛頓力學(xué)（經(jīng)典力學(xué)）的絕對(duì)時(shí)空觀。關(guān)于時(shí)間，也有類似的假設(shè)！利用速度和加速度定義：牽連速度牽連加速度S 參考系時(shí)間 如果 則：利用速度和加速度定義：牽連速度S 參考系時(shí)間 如果 二、伽利略坐標(biāo)變換相對(duì)運(yùn)動(dòng)沿 S 的 x 軸設(shè)o和o重合時(shí)開始計(jì)時(shí)t=t= 0yyxxxxzzyooyutzP二、伽利略坐標(biāo)變換相對(duì)運(yùn)動(dòng)沿 S 的 x 軸設(shè)o和o重合時(shí)寫成分量形式：伽利略(Galilean) 時(shí)空坐標(biāo)變換。寫成分量形式：伽利略(Galilean) 時(shí)空坐標(biāo)變換。例1-5 一列火車在雨中以20m.s1的速度大小向正南方向行駛。在地面上的觀測(cè)者測(cè)得雨滴被風(fēng)吹向南方，其徑跡與豎直方向夾角為45，而火車上的觀測(cè)者看到的雨滴徑跡是沿豎直方向的。求雨滴相對(duì)于地面的速度大小。 解：首先，我們選擇地面和火車分別為S和S參考系，以雨滴為研究對(duì)象。如圖所示，設(shè) 、 分別為雨滴相對(duì)于兩個(gè)參考系