理论力学(西安电子科技出版社,张功学主编)VIP免费

第一篇力学第一篇力学力学力学研究物体机械运动规律的一门学科。机械运动机械运动物体在空间的位置随时间的变化，是最简单、最基本、最常见的一种运动形式。力学分三部分：力学分三部分：静力学研究力的基本性质、力系的简化与平衡条件。运动学从几何方面研究物体运动的规律，不考虑影响其运动的原因。（第一章）动力学研究物体的运动与所受作用力间的关系。（第二章～第五章）主要内容：质点运动学的三个基本概念运动的描述—四个基本量典型运动—圆周运动相对运动质点研究一个物理现象必须分离出所有那些使我们的日常经验复杂化的外部因素。建立理论模型以突出主要性质。只有质量而忽略物体大小和形状的理想物体。参考系为描述一个物体运动而选作参考的另一物体。坐标系固定在参考系上，定量描述空间位置的有次序的一组数。（直角坐标系、极坐标系、自然坐标系）一、三个基本概念—质点、参考系、坐标系一、三个基本概念—质点、参考系、坐标系一、三个基本概念—质点、参考系、坐标系一、三个基本概念—质点、参考系、坐标系二、运动的描述－位置、位移、速度、加速度二、运动的描述－位置、位移、速度、加速度二、运动的描述－位置、位移、速度、加速度二、运动的描述－位置、位移、速度、加速度质点位置的确定：直角坐标系P（x,y,z）P(x,y,z)ozxry原点到P点的有向线段OP，其方向说明了P点相对于坐标轴的方位，其大小（即它的模）表明了P点到原点的距离。kjizyxr:r位置矢量位置矢量OPr质点被限制在一平面内，如在XY平面内运动，其位置矢量表示为：jiyxr大小和方向分别为：)(r22xyarctgyx质点的运动方程：质点的位置随时间t的变化，即位置矢量的大小和方向随时间t的变化。矢量式ktzjtyitxtrr)()()()(分量式)(,)(,)(tzztyytxx消去t即为质点运动的轨道方程(在空间经过的路径）位移：质点在一段时间内位置的改变（大小和方向）P(t)Q(t+t)△ozxPrQrrPQrrPQrkzjyixrP111kzjyixkzzjyyixxr)()()(121212y),,,(111tzyxP),,,(222ttzyxQkzjyixrQ222位移矢量：质点初位置指向末位置的有向线段。222zyxr1、位移是矢量，既有大小又有方向。2、位移与路程是两个不同的物理量。位移只决定于始末位置，与过程无关，状态量；路程是实际通过的路径长度，是标量，过程量。Sr一般SP(t)Q(t+t)△ozxPrQrry以下两种情况中，位移的大小与路程相等：1、方向不变的直线运动中，sr2、当△t→0时，sr速度：描述质点位置变化快慢和方向的矢量1.平均速度2.瞬时速度dtrdtrvtlim0在直角坐标系中:ktzjtyitxr)()()(ktzjtyitxttrv)()()(ddddkvjvivzyxtrv在t内位置矢量对时间的一阶导数速度是矢量，有大小有方向222:zyxvvvvv速度的大小t时刻速度的方向：质点沿运动轨迹的切线，且指向运动一方。速率和速度是两个不同概念1.平均速率2.瞬时速率dtdstsvtlim0tsvv速率是标量，瞬时速度的大小等于瞬时速率dSrdt0瞬时速度的大小与瞬时速率的关系瞬时速度的大小等于瞬时速率瞬时速度的大小等于瞬时速率..tSSrtrvvttlimlim00tSSrttlimlim00dtdStStlim0质点作平面曲线运动，运动方程为jtittr22求：质点在1～3秒内的平均速度大小和第三秒末的速度大小。解：trv1)3(rrrjirjir96)3(21jir84jiv42smv/47.442222tjtidtrdv22jivt62)3(,3smv/32.662)3(22加速度：描述质点运动速度（大小与方向）变化的物理量1.平均加速度:tva2.瞬时加速度:220ddddddddlimtrtrttvtvat是矢量，其方向...