1、1,六. 向心加速度和切向加速度,2,=,3,因ds=d (为曲率半径),4,加速度小结:,5,6,由an=| at | 得:,解 (1)由公式:,7,例题1-8 求斜抛体在任一时刻的法向加速度an 、切向加速度at和轨道曲率半径(设初速为o,仰角为)。,解 设坐标x、y沿水平和竖直两个方向,如图示。,总加速度(重力加速度)g是已知的;所以an 、at只是重力加速度g沿轨道法向和切向的分量,由图可得:,8,讨论:(1)在轨道的最高点,显然=0,y=0,故该点:,an=g, at=0,9,(2) 解法之二,10,3t2=3, 求出t=1s,解(1)由,又,11,设作半径为R的圆周运动,如图1-9
2、所示。,质点在任一时刻t的(瞬时)角加速度为,三.圆周运动的角量和线量的关系,我们定义:质点在任一时刻t的(瞬时)角速度为,角称为角坐标(角位置)。,角能完全确定质点在圆上的位置,12,线量和角量之间的联系:,角速度矢量,13,圆周运动与直线运动的比较: 表1-1,14,例题1-10 一半径R=1m的飞轮,角坐标=2+12t-t3 (SI),求:(1)飞轮边缘上一点在第1s末的法向加速度和切向加速度;(2)经多少时间、转几圈飞轮将停止转动?,an=R2=(12-3t2)2 , at=R= -6t 代入t=1s, an=81 2 , at= -6 (SI),解(1),t=0, 0=2, t=2s
3、, 2=18,所以转过角度:=2-0=16=8圈。,(2)停止转动条件:,=12-3t2=0, 求出:t=2s。,15,解,例题1-11 质点沿半径为R的圆周运动,速率=A+Bt (A、B为正的常量)。t=0质点从圆上某点出发,求:该质点在圆上运动一周又回到出发点时它的切向加速度,法向加速度和总加速度的大小是多少?,16,o=A/R,解得,=2,17,另解,解得,18,1-6 相对运动,假定:参考系S和S之间,只有相对平移而无相对转动, 且各对应坐标轴始终保持平行。,对空间P点, 有,. p,19,第一式称为速度合成定理。它表示:质点P对S系的速度等于质点P对S系的速度与S系对S系的速度的矢量
4、和。,20,解 首先写出速度合成定理:,例题1-12 一人骑自行车以速率向正西行驶,今有风以相同速率由北向南方向吹来,试问:人感到的风速大小是多少?风从哪个方向吹来?,21,(2)单位矢量法,22,例题1-13 当火车静止时,乘客发现雨滴下落方向偏向车头,偏角30;当火车以35m/s的速率沿水平直路行驶时,发现雨滴下落方向偏向车尾, 偏角45,假设雨滴相对于地面的速度 保持不变,求雨滴相对地的速度的 大小。,x方向:雨对地cos60=-雨对车cos45+35 y方向: -雨对地cos30=-雨对车cos45 解得: 雨对地=25.6m/s。,23,例题1-14 河水由西向东流动,速度10km/h。一轮船在水中航行,船相对河水的航速20km/h ,相对河水的航向为北偏西30。此时风向为正西,风速为10km/h。求在船上观察到的烟囱冒出的烟缕的方向(设烟离开烟囱后很快获得与风相同的速度)。,解,24,得,25,另解:,26,二、自然坐标系加速度:,一、曲线运动的线参量,27,四、相对运动,三、曲线运动的角参量,