运动的合成与分解
一、合运动与分运动
一个物体的实际运动往往同时参与几个运动,我们把这几个运动叫作实际运动的分运动,把这个实际运动叫作这几个分运动的合运动。
二、合成与分解的概念
已知分运动求合运动称为运动的合成;已知合运动求分运动称为运动的分解,两者互为逆运算。运动的合成与分解是描述运动的各物理量,即位移、速度、加速度的合成与分解。
三、合运动与分运动的关系
1.等时性:各分运动经历的时间与合运动经历的时间相同。
2.独立性:一个物体同时参与几个分运动,各分运动独立进行不受其他分运动的影响。
3.等效性:各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有相同的效果。
四、遵循的法则
由于描述运动的各物理量都是矢量,故不在同一条直线上的两个分运动合成时遵循平行四边形定则;分解时常用的方法有根据运动的实际效果分解或正交分解。
将斜抛运动正交分解为水平匀速直线,竖直方向匀变速运动。
五、曲线运动的合力、轨迹、速度之间的关系
1.轨迹特点:轨迹在速度方向和合力方向之间,且向合力方向一侧弯曲。
2.力的效果:合力沿切线方向的分力改变速度的大小,沿径向的分力改变速度的方向。
①力方向与速度方向的夹角为锐角时,物体的速率将增大;
②当合力方向与速度方向的夹角为钝角时,物体的速率将减小;
③当合力方向与速度方向垂直时,物体的速率保持不变。
动画链接:竖直圆环(圆周)
六、合运动的性质和轨迹的判定
两直线运动的合运动的性质和轨迹,由两分运动的性质及合初速度与合加速度的方向关系决定。
1.据合加速度是否变化判定合运动是匀变速运动还是非匀变速运动:若合加速度不变则为匀变速运动;若合加速度变化(包括大小或方向)则为非匀变速运动。
2.据合加速度与合初速度是否同线判定合运动是直线运动还是曲线运动:若合加速度与合初速度的方向在同一直线上则为直线运动,否则为曲线运动。
①.两个匀速直线运动的合运动仍然是匀速直线运动。
②.一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动的合运动是匀变速运动,当二者共线时为匀变速直线运动,不共线时为匀变速曲线运动。
③.两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动仍然是匀加速直线运动。
④.两个匀变速直线运动的合运动仍然是匀变速运动;若合初速度与合加速度在同一直线上,则合运动为匀变速直线运动,不共线时为匀变速曲线运动。
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