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簡諧運動

简谐运动,或稱简谐振动、谐振、SHM(Simple Harmonic Motion),在平衡位置附近做周期性往复运动,即是最基本也是最简单的一种机械振动。当某物体进行简谐运动时,物体所受的力(或物体的加速度)的大小与位移的大小成正比,并且物体总是朝平衡位置移動。简谐运动時產生的振蕩可以用正弦曲线来表示,并且如果不受摩擦或能量耗散的影响,振荡将无限持续下去。 如果用F表示物体受到的回復力,用x表示物体对于平衡位置的位移,根据胡克定律,F和…

运动学

运动学(kinematics)是力学和几何学的一门分支。运动学作为力学的分支看待时,在物理上只专门描述物体的運動,即物体在空间中的位置随时间的演进而作的改变,而不考慮作用力或质量等等影响運動的因素。運動学与動力學(dynamics)不同。動力學专门研究造成运动或影响运动的各种因素。互相由连接的机械约束运动的研究有时候也会被称为运动学。動力學綜合運動學與动理学(Kinetics)在一起,研究力學系統由於力的作用隨著時間演進而造成的運動。在…

運動 (物理學)

在物理学中,运动是指物体在空间中的相對位置随着时间而变化。讨论运动必须取一定的参考系,但参考系是任选的。运动是物理学的核心概念,对运动的研究开创力学这门科学。现代物理学是建立在力学基础上的科学,物理学中的各个科目只有在建立起一套力学规律后才被视为完备的学科。 研究历史 运动是人类最习以为常的自然现象。但人类史上各古文明中,只有古希腊人認真研究過運動。亚里士多德的《物理学》阐述一套系统的运动理论,是古希腊人对运动研究的最高成就。亚里士多德…

運動常數

在經典力學裏,對於一個動力系統,隨著時間的演進,所有保持不變的物理量都稱為運動常數(),又稱為守恆量。它的作用有點類似運動的約束。可是,運動常數是數學的約束,自然地從運動方程式中顯現出來,而不是物理的約束;物理的約束會有相應的約束力來維持這約束。常見的運動常數例子有能量、動量、角動量、拉普拉斯-龍格-冷次向量。 應用 運動常數的辨認對於研究物理問題是非常重要的。通過解析運動常數,可以明瞭許多物體運動的性質,而不需將運動方程式的解答完全計…

抛体运动

]] 抛体运动是指将物体以一定的初速度向空中抛出,仅在重力作用下做的运动。该运动是曲线运动,可以看成水平方向上的匀速直线运动和垂直方向上的自由落体运动的合成。伽利略是第一位正确指出抛体运动本质的物理学家。 研究历史 抛体运动有着长远的研究历史,其源头可追溯到古希腊。 亚里士多德 亚里士多德认为运动分为强迫运动和自然运动。抛体需要外力推动,故属于强迫运动。抛体在向前运动时会在后方形成一块虚空,周围的气体会迅速的填补这块虚空,从而提供一个使…

平移运动

在欧几里得几何中,平移(translation)是一种几何变换,它将图形(figure)、形状(shape)或空间(space)中的每一个点沿给定方向移动(move)相同的距离。平移也可以解释为:给每一个点加上一个常向量(constant vector),或者是坐标系原点的移位(shifting)。在欧几里得空间中,任何平移都是一种等距变换(isometry)。 在經典力學中,任何剛体,不论尺寸大小,假若它内部每一部份都是朝相同的方向、…

匀速运动

匀速运动,也稱為等速度運動、等速直線運動或等速度直線運動。 假設一個物體在每一段相同的時間內移動距離皆相等,則稱該物體為等速度直線運動,簡稱為等速度運動。 此種運動的性質特性為,在同等大小的時間內,該物體的位移(起點到終點的直線距離)大小皆相等,即數值相等,且該物體的運動方向也保持不變(此物體不受力或是其淨力以及淨扭矩為零)。物體的速度呈現某一定值不變,該物體會在一直線上成運動狀態,且在任意相等的時間間隔中通過的位移均會相等。(位移為終…

曲线运动

曲线运动是指运动轨迹为曲线的运动。当物体运动的速度与其所受到的合外力不在同一直线上的时候,物体便做曲线运动。典型的曲线运动有:平抛运动、斜抛运动、圆周运动等。 速度的方向 如图,设质点沿所示曲线运动,在某一时刻质点位于P点,经过\Delta t时间后,质点移动到Q点,它的位移为\Delta s则质点在这段时间内的平均速度为v=\frac{\Delta s}{\Delta t}。当\Delta t趋近于0时,则Q点趋近于P点,\Delta…

位置的高階導數

物理学上,位置的高階導數,是位移对时间的四階以上對時間的导数;一阶、二阶、三阶、四阶导数分别称为速度、加速度、加加速度、加加加速度……。在英語中,位移对时间的四阶,五阶,六阶导数有时候有点滑稽地被稱为 。 定義 四階導數被如下任意一个等价的公式定义: :\vec s =\frac {d \vec j} {dt}=\frac {d^2 \vec a} {dt^2}=\frac {d^3 \vec v} {dt^3}=\frac {d^4 …

运动方程

运动方程是刻划系统运动的物理参量所满足的方程或方程组。它们以这些参量对于时间的微分方程形式出现。 牛顿力学中的运动方程(牛顿第二定律): :{\mathbf{F}} = m{\mathbf{a}} 拉格朗日力学中的运动方程(拉格朗日方程): : {d\over dt}{\partial{L}\over \partial{\dot{q_i}}} - {\partial{L}\over \partial q_i} =0 哈密顿力学中的运动方…