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西南交大一般力学教研室 运动学：第六章 点的运动学 西南交大一般力学教研室 运动学：第六章 点的运动学 引 言 运动学是研究物体在空间位置随时间变化的几何性质的科学。 而不考虑运动发生的原因。 主要内容 包括建立机械运动的描述方法,即选择合适的参量对 物体的机械运动进行数学描述。研究表征运动几何性质的基本 物理量，如速度、加速度、角速度和角加速度等。研究运动分 解与合成的规律。 学习运动学的目的 除了为后续课程打基础外，也可以直接用 来解决工程实际问题，例如机构运动分析。 运动的力学模型 点和刚体 参考系 运动是绝对的，但运动的描述则是相对的。因此，在 描述物体的运动时都需要指明参考系。一般工程问题中，都取 与地面固连的坐标系为参考系。 西南交大一般力学教研室 运动学：第六章 点的运动学 西南交大一般力学教研室 运动学：第六章 点的运动学 运 动 学 一.运动学任务 1.点和刚体运动的描述(运动方程); 2.点的运动特征量(轨迹, 速度和加速度); 3.刚体运动特征量(角速度和角加速度) 。 二. 明确两个基本概念 1.物体在空间的位置必须说明它是对哪个物体而 言的； 2.运动学中涉及的时间概念主要是瞬时和时间间 隔。 西南交大一般力学教研室 运动学：第六章 点的运动学 三. 要求 1.能选用合适的方法描述点的运动和刚体的基本 运动。能熟练的计算速度和加速度,角速度和角 加速度; 2.能正确的分析刚体的平面运动,能熟练地确定速 度瞬值，计算刚体角速度,熟练的选用不同的方 法求平面图形上各点的速度和角速度; 3.正确地选择动点和动系，应用合成运动的方法 求点的速度和加速度。 四. 难点,重点: （1）点的合成运动；（2 ）刚体的平 面运动。 西南交大一般力学教研室 运动学：第六章 点的运动学 一.参考体: 要确定某物体在空间的位置,必须选取另一不 变形的物体作为参考体. 二.参考坐标系: 如将坐标系固连于参考体上,就构成参考 坐标系.若某一物体相对参考坐标系是静体,则对于此坐标 系来说,物体静止;反之运 。 三.静坐标系:一般固连于地球上的坐标系为参考坐标系, 通常称为静坐标系。 说明一点：古典力学认为时间和空间的度量对于所有参考 系都是一样的，且将时间视为连续的自变量。 西南交大一般力学教研室 运动学：第六章 点的运动学 四. 瞬时：对应于某一事件发生或终止的时间。如上课开始 时。 五. 时间间隔: 两个瞬时之间的时间数。如得开始与结束之 间的时间数50分钟。 六. 轨迹: 点在空间运动所经过的路线。直线运 , 曲线运 。 西南交大一般力学教研室 运动学：第六章 点的运动学 §6-1 矢量法 1.运动方程 r  r(t) 显然矢端曲线就是动点的运动轨迹。 2.点的速度 Δ r d r  v  lim   r