參照系和坐標系質(zhì)點和剛體

1、12力學(xué)是研究物體機械運動的規(guī)律及其應(yīng)用的科學(xué)。力學(xué)是研究物體機械運動的規(guī)律及其應(yīng)用的科學(xué)。 宇宙中的一切物體都在運動，沒有絕對靜止的物宇宙中的一切物體都在運動，沒有絕對靜止的物體，這叫體，這叫運動的絕對性運動的絕對性。 為了描述一個物體的機械運動，必須選另一個物體為了描述一個物體的機械運動，必須選另一個物體作參照物，被選作參照的物體稱為作參照物，被選作參照的物體稱為參照系參照系。同一物體的運動，由于我們選取的參照物不同，對它同一物體的運動，由于我們選取的參照物不同，對它的運動的描述就不同，這稱為的運動的描述就不同，這稱為運動描述的相對性運動描述的相對性。描述運動必須指出參照系。描述運動必須指

2、出參照系。 參照系可以根據(jù)對象的不同或問題的需要來選擇。參照系可以根據(jù)對象的不同或問題的需要來選擇。機械運動機械運動-物體相對位置或自身各部份的相對位置發(fā)物體相對位置或自身各部份的相對位置發(fā)生變化的運動。生變化的運動。 3 為了定量描述物體的位置，還要在參照系上固定一為了定量描述物體的位置，還要在參照系上固定一個個坐標系坐標系。常用的坐標系有。常用的坐標系有直角坐標系直角坐標系、柱坐標系柱坐標系和和球坐標系球坐標系。 坐標系是固定在參照系上的，物體相對于坐標系坐標系是固定在參照系上的，物體相對于坐標系的運動就是相對于參照系的運動。坐標系實際上是參的運動就是相對于參照系的運動。坐標系實際上是參照

3、系的數(shù)學(xué)抽象。照系的數(shù)學(xué)抽象。 在取定坐標系后，要定量地研究物體的運動仍在取定坐標系后，要定量地研究物體的運動仍不是一件容易的事。不是一件容易的事。注意：注意：參照系不一定是靜止的。參照系不一定是靜止的。解決物理問題時一般要將復(fù)雜的實際問題進行簡化。解決物理問題時一般要將復(fù)雜的實際問題進行簡化。 為了簡化問題的研究，我們就要突出研究對象的主為了簡化問題的研究，我們就要突出研究對象的主要因素而忽略次要因素，建立起相應(yīng)的理想模型。要因素而忽略次要因素，建立起相應(yīng)的理想模型。4 在某些問題中，物體的形狀和大小并不重要，可以在某些問題中，物體的形狀和大小并不重要，可以忽略，可看成一個只有質(zhì)量、沒有大小

4、和形狀的理想忽略，可看成一個只有質(zhì)量、沒有大小和形狀的理想的點，這樣的物體可稱為的點，這樣的物體可稱為質(zhì)點質(zhì)點。 一個物體能否看作質(zhì)點，它的唯一標準是物體的一個物體能否看作質(zhì)點，它的唯一標準是物體的形狀、大小與所研究的問題是否無關(guān)。如果物體運動形狀、大小與所研究的問題是否無關(guān)。如果物體運動范圍范圍物體本身線度時，該物體可視為質(zhì)點。物體本身線度時，該物體可視為質(zhì)點。1.1.質(zhì)點質(zhì)點 物體平動時物體平動時物體物體上所有點的運動軌上所有點的運動軌跡都相同跡都相同, ,可用一個可用一個點的運動來代替整點的運動來代替整個物體運動。個物體運動。播放動畫播放動畫5地球繞太陽公轉(zhuǎn)時地球可視一個質(zhì)點。地球繞太陽

5、公轉(zhuǎn)時地球可視一個質(zhì)點。播放動畫播放動畫研究地球的自轉(zhuǎn)問題時，就不能把地球看作質(zhì)點了。研究地球的自轉(zhuǎn)問題時，就不能把地球看作質(zhì)點了。6 在某些問題中，物體的形狀和大小在某些問題中，物體的形狀和大小不能忽略，但是外力作用下發(fā)生的形不能忽略，但是外力作用下發(fā)生的形變可以忽略，可看成一個有質(zhì)量、有變可以忽略，可看成一個有質(zhì)量、有大小和形狀、但不會發(fā)生形變的理想大小和形狀、但不會發(fā)生形變的理想物體，這樣的物體可稱為物體，這樣的物體可稱為剛體剛體。2.2.剛體剛體 剛體可以看作是由許許多多的質(zhì)點所組成的，每剛體可以看作是由許許多多的質(zhì)點所組成的，每一個質(zhì)點叫作剛體的一個質(zhì)元。剛體上任意兩個質(zhì)點一個質(zhì)點叫作剛體的一個質(zhì)元。剛體上任意兩個質(zhì)點間的距離在運動過程中都保持不變。間的距離在運動過程中都保持不變。剛體也可定義為：在運動過程中物體內(nèi)部任意兩個質(zhì)剛體也可定義為：在運動過程中物體內(nèi)部任意兩個質(zhì)點間的距離保持不變的物體。即：剛體是一個內(nèi)部各點間的距離保持不變的物體。即：剛體是一個內(nèi)部各質(zhì)點相對位置保持不變的