转动参照系动力学及平动参照系动力学的研究.doc

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1、.题目:转动参照系动力学与平动参照系动力学的研究学生:缪凡学生学号:1306010120年级:13级电子工程学院专业:物理班级:(1)班指导老师:王永礼....转动参照系动力学与平动参照系动力学的研究学生:缪凡指导老师:王永礼师学院物理系摘要采用不同的参考系解决动力学问题,以培养学生的发散性思维,使学生具备灵活解决动力学问题的能力。而且在不同的参考系下,计算的复杂程度是不同的。所以,选取合适的参照系是很重要的。平动参考系就是参考系之间通过平移而来的,而转动参考系则是通过旋转一定的角度得来的。平动参考系和转动参考系之间有很多异同,只有了解它们,

2、我们才能合理的运用。关键词:平动参考系转动参考系abstractUsingadifferentframeofreferencetosolvetheproblemofdynamics,tocultivatestudents'divergentthinking,causesthestudenttohavetheflexibilitytosolvedynamicproblems.Andinadifferentframeofreference,thecomputationalcomplexityisdifferent.So,theselectiono

3、fsuitablereferencesystemisveryimportantof.Dynamicbalanceframeofreferenceisareferencelinebetweenthroughthetranslationof,andtherotationofthereferencesystemisbyrotatingacertainangle.Betweenthetranslationalandrotationalframeofreferencehasalotofsimilaritiesanddifferences,onlytou

4、nderstandthem,wecanreasonableuse.Keywords:translationalreferencesystemofrotatingreferenceframe引言:..研究动力学问题,首先要选择合适的参考系。当运用牛顿定律时,只能选取惯性参考系;当运动状态之间可以通过平移的来时,最适合的是平动参考系;当运动状态是转动变化而来时,最适合的是选取转动参考系。1.平动参照系下的运动在有些情况下,参考系本身也在运动。最简单的情况,即参考系作平动。设有两个参考系S和S´,前者是静止不动的,后者相对于前者是作匀速直线运动。如

5、果有两个观察者A和B,分别处于S和S´系中观察同一物体(质点)的运动,那么他们所观察到的结果,彼此有什么不同和联系呢?要观察物体的运动,总得要进行测量,即测量空间距离和时间间隔,现在又发生了一个问题,那就是这两个观察者所观测到的空间距离和时间间隔,会不会因他们之间有这种相对运动而发生差异?根据伽利略和牛顿的假定,这两个观察者用事先校准好了的仪器(钟和尺)进行空间距离和时间间隔的测量所得到的结果,并不因他们间这种相对运动而有任何差异。但严格说来,这只有在低速情况下才是正确的。当物体速度高到和光速相近时,上述假定就不能成立。但在通常情况下,物体运

6、动的速度远比光速小,故伽利略、牛顿的假定可以成立。一般就是讨论低速情况下,关于高速运动物体,则要用到爱因斯坦的相对论。现在让我们先研究相对于“静止”坐标系S作匀速直线运动的参考坐标系S´的运动问题,也就是相对运动中最简单的一种情况。如图1-1-1:O´()如为上述S´系的原点O´在某一瞬间时相对于S系原点O的坐标,则为S´系对S系的相对分速度,均为定值。如P代表运动质点在同一瞬时的位置,对S系而言,其坐标为(x,y,z),对S´系而言,其坐标为(x´,y´z´),则由图可知:求上三式对t的微商,得:写成矢量形式,则为:O(0,0,0)我们通常

7、把物体相对于“静止”参考系S的运动叫做“绝对”运动,所以物体相对于S系的运动速度,就叫做“绝对”速度。把物体相对于参考系S´..的运动叫做相对运动,所以物体相对于运动参考系S´系的运动速度就叫做相对速度。只与物体随S´系一道运动而具有相对于SP()(x´,y´,z´)系的运动,则叫做牵连运动,所以这个速度就叫做牵连速度。对相对于S系作匀速直线运动的参考系S´而言,是常矢量。故求对时间的微商,得:因为=0,即因为参考系是做匀速运动的,它没有加速度,所以在两个参考系中观察的加速度相等。如果参考系S´相对于S系作加速直线运动,,因为对速度来说,式还

8、是成立的,所以对它们进行时间的微商,得:,跟速度一样,叫做绝对加速度,是质点相对于S系的加速度;叫做相对加速度,是质点相对于S´系的加速度。至于则S´系相对于S系的

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