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举例说明.
解:(1)r
是位移的模,r是位矢的模的增量,即r

r2r1
,r
r2
r1

(2)dr是速度的模,即drvds
dt
dt
dt
dr只是速度在径向上的分量dt∵有rrr(式中r叫做单位矢),则drdrrrdr
dtdtdt式中dr就是速度在径向上的分量,
dt
f∴dr与dr不同如题16图所示dtdt
题16图
3
dv
表示加速度的模,即a

dv
,dv是加速度a在切向上的分量
dt
dtdt
∵有vv表轨道节线方向单位矢),所以
dv

dv

v
d
dtdtdt
式中dv就是加速度的切向分量dt
dr与d的运算较复杂,超出教材规定,故不予讨论dtdt
17设质点的运动方程为xxt,yyt,在计算质点的速度和加速度时,有人先求
出r=
x2y2,然后根据v
dr及a=d2r而求得结果;又有人先计算速度和加速度的
dt
dt2
分量,再合成求得结果,即
v

dx
2


dy
2

,a

dtdt

d2xdt2
2



d2dt
y
2
2

你认为两种方法哪一种
正确?为什么?两者差别何在?
解:后一种方法正确因为速度与加速度都是矢量,在平面直角坐标系中,有
r

xi

yj

v

dr

dx
i
dy
j

d2drt
dtdtd2xd2y
aij
dt2dt2dt2
故它们的模即为
v
v
2x

v
2y

dx2dy2dtdt
a
a
2x

a
2y


d2xdt2
2



d2ydt2
2

而前一种方法的错误可能有两点,其一是概念上的错误,即误把速度、加速度定义作
fvdrdt
a

d2rdt2
其二,可能是将dr与d2r误作速度与加速度的模。在16题中已说明dr不是速度的模,
dtdt2
dt
而只是速度在径向上的分量,同样,d2r也不是加速度的模,它只是加速度在径向分量中dt2
的一部分a径


d2rdt2
rddt

2


。或者概括性地说,前一种方法只考虑了位矢
r
在径向(即
量值)方面随时间的变化率,而没有考虑位矢
r
及速度
v
的方向随时间的变化率对速度、加
速度的贡献。
18一质点在xOy平面上运动,运动方程为
x3t5y1t23t42
式中t以s计,xy以m计.1以时间t为变量,写出质点位置矢量的表示式;2求出t1
s时刻和t=2s时刻的位置矢量,计算这1秒内质点的位移;3计算t=0s时刻到t=4s
时刻内的平均速度;4求出质点速度矢量表示式,计算t=4s时质点的速度;5计算t=
0s到t=4s内质点的平均加速度;6求出质点加速度矢量的表示式,计算t=4s时质点
的加速度请把位置矢量、位移、平均速度、瞬时速度、平均加速度、瞬时加速度都表示成
直角坐标系中的矢量式.
解:(1)
r

3t

5i

1
t2
3t

4j
m
2
2将t1t2代入上式即r
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