第1章：质点运动学VIP免费

第一篇经典力学力学：研究机械运动的一门学问。由于它是最早建立起来的学科，它的概念、方法、原理深刻影响和规范了其它物理学分支的建立和发展，是整个物理学的基础。力学是一门古老的学问，其渊源，在中国可追溯到公元前五世纪《墨经》中关于杠杆原理的论述。在西方，可追溯到公元前四世纪古希腊学者柏拉图和亚里斯多德。亚里斯多德（公元前384--322年）：一个有生命的东西，或者是任何由各部分组成的整体，如果要显得美，就不仅要在各部分的安排上显现出一种秩序，而且还必须有一定的体积、大小，因为美就在于体积、大小和秩序。力学成为一门科学理论却始于伽利略对于惯性的论述和牛顿三定律。力学包括运动学、动力学和静力学三部分。以牛顿三定律为基础的力学理论称为牛顿力学或经典力学。曾被尊为完美的和普遍的理论而兴盛了300年。伽利略（1564～1642）：经典物理学奠基人/近代科学之父。1900年开始，人们逐步揭示了牛顿力学的局限性，创建了相对论力学和量子力学。牛顿力学被称为经典力学。经典并不意味着老旧和过时。至今，经典力学仍然保持充沛的活力，具有很强的实用性。相对论和量子力学是在经典力学的基础上发展起来的。不深入学习经典力学的概念、原理和方法，就不可能真正理解量子力学和相对论。值得指出的是，近几十年来，经典力学的世界观还受到了来自内部的巨大冲击，那就是混沌运动问题。在许多重要的非线性系统中，系统对初值的依赖极端敏感，初值的微小差别将随时间推移越来越大，这意味着牛顿定律本身包含了某种不确定性。混沌运动的不可预测性已经在理论上和实际应用中受到广泛的关注。本篇主要介绍经典力学基础，包括质点及质点系力学、刚体力学、流体力学。着重阐明动量、能量、角动量的概念及相应的守恒定律，并从时空对称性阐明三大守恒定律的物理渊源。第1章：质点运动学1.1参考系坐标系时间运动的绝对性和相对性：任何物体都在不停地运动着；运动的描述是相对其他物体而言的。参考系：为了描述一个物体的运动，必须选择另一个物体作为参考--参照系。坐标系：为了定量地确定物体的运动，须在参照系上选用一个坐标系。质点：没有大小和形状，只具有全部质量的一点。可以将物体简化为质点的两种情况：1.物体不变形，不作转动。此时物体上各点的速度及加速度都相同，物体上任一点可代表所有点的运动。2.物体本身的线度和它活动范围相比小得很多。此时物体的变形及转动显得并不重要。参考系→坐标系→质点处理过程包含以下思想:1.选择合适参考系，以方便确定物体的运动性质；2.建立恰当坐标系，以定量描述物体的运动；3.提出准确物理模型，以突出问题中最基本的运动规律。描述物体运动的快慢，还要有时间概念。运动学中时间有两种含义，一是指某时刻，用t表示；二是指一段时间间隔，用△t表示。时间有没有开头？牛顿说：时间和世界一同被上帝创造出来，在上帝创造世界之前，没有时间，上帝是不生活在时间之中的。在唯心主义者看来，引进上帝是美妙而简单的，上帝是一切事物的创造者，是万能的主宰，是一切原因的原因。1.2位置矢量位移速度1.2.1位置矢量：r*Pxyzxzyokzjyixr222zyxrrrzryrxcoscoscos位矢的大小:位矢的方向余弦:xzyo运动方程：ktzjtyitxtr)()()()()(tr)(tx)(ty)(tzP0),,(zyxf)()()(tzztyytxx分量式：从中消去参数t得轨迹方程：1.2.2位移：xyoBBrArArArBBrArxyoBxAxABxxByAyAByyABrrrjyixrjyixrBBBAAA,位移：jyyixxrABAB)()(222zyxr位移的大小为：kzzjyyixxrABABAB)()()(在三维空间中的位移为:位移的物理意义：1.确切反映物体在空间位置的变化，与路径无关，只决定于质点的始末位置。2.反映了运动的矢量性和叠加性。222zyxrrr212121222222zyxzyxrs),,(1111zyxP),,(2222zyxP)(1tr1P)(2tr2PrxyOzrkzjyixr位矢长度的变化为：△r路程(△s):质点实际运动轨迹的长...