大学物理学（第3版）：大学物理学（第3版）：1-3 相对运动

1、第第1 1章章 运动的描述运动的描述 13 相对运动相对运动 1 BA 一一 时间与空间时间与空间 在两个相对作直线运动的参考系中，在两个相对作直线运动的参考系中， 时间的测量时间的测量 是绝对的，是绝对的， 空间的测量也是绝对的，空间的测量也是绝对的， 与参考系无关，与参考系无关， 时间和长度的的绝对性是经典力学或牛顿力学的基础时间和长度的的绝对性是经典力学或牛顿力学的基础 . v 问：问：小车以较低的速度小车以较低的速度 沿水平道路先后通过点沿水平道路先后通过点 A 和点和点 B . 地面上人测得车通过地面上人测得车通过 A、B 两点间的距离和两点间的距离和 时间与车上的人测量结果相同吗时

2、间与车上的人测量结果相同吗 ？ v 第第1 1章章 运动的描述运动的描述 13 相对运动相对运动 2 物体运动的轨迹依赖于观察者所处的参考系物体运动的轨迹依赖于观察者所处的参考系 二二 相对运动相对运动 第第1 1章章 运动的描述运动的描述 13 相对运动相对运动 3 第第1 1章章 运动的描述运动的描述 13 相对运动相对运动 4 第第1 1章章 运动的描述运动的描述 13 相对运动相对运动 5 zz * yy xx 0 v oo 0t p p 0 vvv 速度变换速度变换 rr tt 0 v Drr 位移关系位移关系 r P 质点在相对作匀速直线运动的两个坐标系中的位移质点在相对作匀速直线

3、运动的两个坐标系中的位移 0 tv 0 v xx y y z z tt o o r QQ S 系系 系系 ) (zyxO )(Oxyz S D p 第第1 1章章 运动的描述运动的描述 13 相对运动相对运动 6 伽利略速度变换伽利略速度变换 d 0 d aa t 0 v 若若则则 注意注意当当 接近光速时，伽利略速度变换不成立！接近光速时，伽利略速度变换不成立！ 0 v 加速度关系加速度关系 ddd dddttt 0 vvv 绝对速度绝对速度 t r d d v 相对速度相对速度 t r d d v 牵连速度牵连速度 0 v 0 v v v 0 vvv r 0 tv 0 v xx y y z

4、 z tt o o r QQ D p 第第1 1章章 运动的描述运动的描述 13 相对运动相对运动 7 0 rr r rrr 0 vv v rr aaa rrr 0 x y S O P S O x y r rr0 x y S O P S O x y S 第第1 1章章 运动的描述运动的描述 13 相对运动相对运动 8 例例 1-5 如图，一物体沿倾角为如图，一物体沿倾角为的斜面下滑，设当的斜面下滑，设当 物体相对斜面的速度大小为物体相对斜面的速度大小为 v时， 斜面对地的速度大时， 斜面对地的速度大 小为小为 V，求此时物体对地的速度大小和方向。，求此时物体对地的速度大小和方向。 v V x

5、O y 第第1 1章章 运动的描述运动的描述 13 相对运动相对运动 9 解解：Vvv sin cos vv Vvv y x 222 22 ( cos) sin 2cos vvVv vVVv Vv v v v x y cos sin tan 第第1 1章章 运动的描述运动的描述 13 相对运动相对运动 10 解解因为因为 BABA vvv 所以所以 2121 () 雨雨车车 vvvvvvv 例例1.10如图如图1.19(a)所示，一汽车在雨中沿直线所示，一汽车在雨中沿直线 行驶，其速率为行驶，其速率为 ，下落雨滴的速度方向与铅直，下落雨滴的速度方向与铅直 方向成方向成角，偏向于汽车前进方向，速率为角，偏向于汽车前进方向，速率为 ， 车后有一长方形物体车后有一长方形物体A(尺寸如图所示尺寸如图所示)，问车速，问车速 多大时，此物体刚好不会被雨水淋湿多大时，此物体刚好不会被雨水淋湿. 1 v 2 v 1 v 第第1 1章章 运动的描述运动的描述 13 相对运动相对运动 11 据此可作出矢量图，如图据此可作出矢量图，如图1.19(b).即此时即此时 与铅直方向的夹角为与铅直方向的夹角为，而由图，而由图1.19(a)有有 雨车 v tan L h 而由图而由图1.19(b)可算得可算得 2