質點運動學
相依運動
描述
質點與質點間之運動有關係
定義
已知
兩個或兩個以上之質點
若
其彼此間之運動具有一定的關係存在(約束條件)
即
各質點不能獨立運動
則
此種運動稱之為相依運動
題型
滑 輪 組 問 題
單一繩索
先找參考點(固定點)
給定位置座標
詢問
誰要給
會動的就要給
怎麼給
怎麼動怎麼給
拘束方程式
由繩長固定
得
位置關係式
微分求運動量
速度及加速度關係式
代入數值求解
注意正負號
兩條繩索
相對運動
絕對運動
在固定參考座標系中所觀測到物體之運動
平移參考體
無旋轉但有平移的參考體
相對運動量
相對位置
相對速度
相對加速度
其中
上式只成立於平移運動(不能旋轉)
V B/A 可以解釋成
B相對於A
由A來看B
想像A不動,來看B怎麼動
特 殊 座 標 系
圓 柱 坐 標 系
優點
螺旋線運動的最佳描述座標
目的
以 er eθ ez 為一組正交基底向量, 來描述質點的運動量
名詞定義
r=
圓柱半徑(P點到Z軸的距離)
er=
長度為1,方向為r的正向延伸線
θ=
OP在xy平面上的投影向量與x軸的夾角
eθ=
與er垂直,方向為(θ的正向)
Z=
Z軸
ez=
長度為1,方向為Z的延伸線
運動量
背
注意
不能像直線運動依樣拆成兩個運動
背
口訣
二微一個在前面, 一微兩個在後面, 前面減平,後面加2
題型
給定位置參數式
r=r(t) θ=θ(t)
給定rθ關係式r=f(θ)
螺旋線運動
α p r 三者必知其二
求Z軸速度向量
較快
利用tanα
投影量的概念
較慢
先求出z軸位置向量在微分
球 坐 標 系 [難]
優點
定軸旋轉的最佳描述座標
目的
2D
以 er eθ eφ為一組正交基底向量, 來描述質點的運動量
名詞定義
r=
(P點到原點的距離)
er=
長度為1,方向為r的正向延伸線
θ=
OP與Z軸的夾角
eθ=
與er垂直,方向為(θ的正向)
φ=
OP在xy平面上的投影向量與x軸的夾角
eφ=
與er垂直,方向為(φ的正向)
運動量
不用背