第1篇　力　學

第1章　質點運動學

1.1　復習筆記

經典力學是研究物體的機械運動的規律的。運動學是力學中描述物體運動的內容。

一、參考系

1．參考物

物體的機械運動是指它的位置隨時間的改變。任何物體的位置總是相對于其他物體或物體系來確定的。那么，確定物體位置時用的參考物就是指這個其他物體或物體系。

2．運動的相對性

運動的相對性是指物體運動的形式隨參考物的不同而不同。由于運動的相對性，當描述一個物體的運動時，就必須指明是相對于什么參考物來說的。

3．坐標系

（1）定義

確定了參考物之后，為了定量地說明一個質點相對于此參考物的空間位置，就在此參考物上建立固定的坐標系。

（2）笛卡爾直角坐標系

最常用的坐標系是笛卡兒直角坐標系。這個坐標系以參考物上某一固定點為原點O，從此原點沿3個相互垂直的方向引3條固定在參考物上的直線作為坐標軸，通常分別叫做x，y，z軸。

4．同步鐘

質點的運動就是它的位置隨時間的變化。為了描述質點的運動，需要指出質點到達各個位置（x，y，z）的時刻t。這時刻t是由在坐標系中各處配置的許多同步的鐘給出的。質點在運動中到達各處時，都有近旁的鐘給出它到達該處的時刻t。這樣，質點的運動，亦即它的位置隨時間的變化，就可以完全確定地描述出來了。

5．參考系

（1）定義

參考系是由一個固定在參考物上的坐標系和相應的一套同步的鐘組成。

（2）常見的參考系

參考系通常以所用的參考物命名。

①地面參考系：坐標軸固定在地面上（通常一個軸豎直向上）的參考系（圖1－1中O″x″y″z″）；

②地心參考系：坐標原點固定在地心而坐標軸指向空間固定方向（以恒星為基準）的參考系（圖1－1中O′x′y′z′）；

③太陽參考系：原點固定在太陽中心而坐標軸指向空間固定方向（以恒星為基準）的參考系（圖1－1中Oxyz）。常用的固定在實驗室的參考系叫實驗室參考系。