1.4X 相对运动.ppt

* 运动是绝对的，但是运动的描述具有相对性，在不同参照系中研究同一物体的运动情况, 结果可能会完全不同。 §1-4 相对运动 不同参照系对同一个运动描述的结果不同，其结果之间是否有某种联系呢？ 设有两个相互平动的参照系K 和 K. 在K系中建立直角坐标系(x, y, z)，在K’系中建立直角坐标系 (x, y, z). 设质点P在空间运动, P点相对于K系的位矢为： P点相对于K系的位矢为： t时刻： 二者关系 1) 位矢的相对性 2) 位移的相对性 t时刻： t+Δt时刻： 两式相减，得 K系： K系： 位移的相对性: 3) 速度及加速度的相对性 速度： 将 对时间求导， 将速度公式再对时间求导， 加速度： 可将位矢、位移、速度、加速度的相对性变换统一表示为： 说明：上述相对运动公式成立的条件是长度的测量和时间的测量与坐标系无关。 空间绝对性: 空间两点距离的测量与坐标系无关。 时间绝对性: 时间的测量与坐标系无关。 这就是牛顿的绝对时空观： 例1. 河水自西向东流动，速度为10 km/h, 一轮船在水中航行，船相对于河水的航向为北偏西30o, 航速为20km/h。此时风向为正西，风速为10km/h。试求在船上观察到的烟囱冒出的烟缕的飘向。（设烟离开烟囱后即获得与风相同的速度） 解： 已知 向东 向西 北偏西 30o vcs vfc vfd vsd vcd 求 设水用s；风用f；船用c；岸用d表示. vcs vfc vfd vsd vcd 方向为南偏西30o。 设水用s；风用f；船用c；岸用d表示. 北偏西30o 利用 得 例2. 轮船驾驶舱中的罗盘指示船头指向正北，船速计指出船速为20km/h。若水流向正东、流速为5 km/h，问船对地的速度是多少？驾驶员需将船头指向何方才能使船向正北航行？ 解：以正东为x方向，正北为y方向建立坐标系 故船对地的速度大小是: 其方向为北偏东θ角 向东 向北 若要船对地的速度指向正北 其方向为北偏西θ角 船头改变方向，但相对于水的航速不变： 一般来说船速是指船在静水中的行驶速度，这时相对于水面还是地面都是一回事。 但船在流动的水中行驶，相对于水面或地面的速度就不相同了：保持相对于水面的速度不变，则相对于地面，顺水船的速度是船速加水速，逆水船速度是船速减水速.可见顺水船更快。行驶方向与水流方向成一夹角时相对于地面的速度界于前两者之间. 关于船速 例3. 某人骑自行车以速度1m/s向北行驶，感觉风从正西吹来，将速率增加到2.73m/s时，则感觉风从北偏西方向30℃吹来。求实际的风速以及风向。 从西南方向吹来 解： 向东 向北