第4节 切向加速度和法向加速度
一、自然坐标系
沿轨道
,
切线指向质点运动方向
沿轨道
法向指向凹的一侧
:自然坐标系
,
(
)
,
:矢量,大小:
时 ,
,
,
,
二、切向加速度和法向加速度
:切向加速度,速率变化引起的
:切向加速度,速率变化引起的
沿
方向,
与
反方向
:法向加速度,速度方向变化引起的
沿法线指向曲率中心
指向轨迹凹的一侧
讨论:(1)直线运动,
(2)匀速率圆周运动,
:向心加速度
(3)一般曲线运动及变速率圆周运动,
(4)
:计算曲率半径
例:
= 800m的圆形轨道,汽车,静止开始,
速率均匀增加,
= 3(分),
= 20m/s
求:
= 2(分),
解:设
t=3(分)=180s,
= 20m/s
=20/180=1/9,
=2(分)=120s,
=120/9(m/s)
第5节 相对运动
静系
动系
相对于
作平动运动
:质点在
系中的速度(绝对速度)
:质点在
系中的速度(相对速度)
:
点相对于
点的速度(牵连速度)
:绝对速度=相对速度+牵连速度
:质点在
系中的加速度(绝对加速度)
系中的加速度(相对加速度)
:质点在
:
点相对于
点的加速度(牵连加速度)
:绝对加速度=相对加速度+牵连加速度
如果
系相对于
系作匀速直线运动,则
例:汽车以20
速度向东行驶,
雨滴在空气中以10
速度下
落,求雨滴相对于汽车的速度
解:地面:
汽车:
系
车对地面的速度为牵连速度
大小
雨滴对地的速度为绝对速度
大小
雨滴对车的速度为相对速度
根据
雨滴
第6节
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