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1、一、一、质点相对运动动力学基本方程质点相对运动动力学基本方程科氏惯性力：科氏惯性力：(Coriolis inertial force)牵连惯性力牵连惯性力:(convected inertial force)动系动系(非惯性参考系非惯性参考系)定系定系（惯性参考系）（惯性参考系）动点动点m12.2.动点相对静止动点相对静止4.4.动系匀速直线平移动系匀速直线平移1.1.动点相对平衡动点相对平衡3.3.动系平移动系平移 二、基本方程的特殊情况二、基本方程的特殊情况基本方程：基本方程：2惯性力与科氏惯性力的演示惯性力与科氏惯性力的演示3惯性力演示惯性力演示科氏惯性力演示科氏惯性力演示（动系取铅垂轴
2、）（动系取铅垂轴）分析圆盘最低点的科氏惯性力方向分析圆盘最低点的科氏惯性力方向?4CBAo圆圆环环在在水水平平面面内内运运动动例：例：已知已知 ，求，求:1、相对相对运动运动微分方程微分方程;2、证明小球在环的右侧运动证明小球在环的右侧运动;3、管壁侧面压力。管壁侧面压力。解：取小球为解：取小球为动点动点,圆环为圆环为动系动系.由（由（1）式得：）式得：由（由（2）式得：）式得：n5OAB解：解：取甲虫取甲虫M M为研究对象为研究对象例题：例题：若边长为若边长为2L的正方形板以匀角速的正方形板以匀角速 绕铅垂中心绕铅垂中心O转转动，甲虫动，甲虫M相对于板以匀速相对于板以匀速 u 爬动。爬动。确
3、定确定当甲虫运动到当甲虫运动到AB的中点时，板作用在甲虫上的摩擦力的方向。的中点时，板作用在甲虫上的摩擦力的方向。摩擦力的方向如图所示摩擦力的方向如图所示如果如果方程向水平方向上投影得：方程向水平方向上投影得：6三、地球自转的影响三、地球自转的影响：指向东：指向东：指向北：指向北：指向天：指向天固连在地球表面的坐标系固连在地球表面的坐标系71.1.地球自转对重力的影响地球自转对重力的影响F 为地球的引力为地球的引力为绳索的拉力为绳索的拉力为牵连惯性力为牵连惯性力小球相对地球静止小球相对地球静止l结论：结论：重力的大小和方向重力的大小和方向与纬度与纬度有关。有关。l当当=45时时,0.1 82.
4、2.地球自转对自由落体运动的影响地球自转对自由落体运动的影响结论结论：自由落体偏东自由落体偏东问题问题：落体偏东多少落体偏东多少?自由落体仅偏东吗自由落体仅偏东吗?：指向东：指向东：指向北：指向北：指向天：指向天(重力加速度的反方向重力加速度的反方向)9设：物体从设：物体从 h=1 km 的高度自由下落的高度自由下落.cmmm/100km东东北北思考：思考：如果物体铅垂上抛，运动情况如何如果物体铅垂上抛，运动情况如何?10vr3.地球自转产生的其它影响地球自转产生的其它影响(1)对抛体运动对抛体运动(如炮弹运动如炮弹运动)的影的影响响设：设：在北半球在北半球炮弹初始向正北方向运动炮弹初始向正北
5、方向运动特点：特点：质点在质点在北半球北半球运动时运动时,向其运行方向的向其运行方向的右侧右侧偏移偏移.炮弹运动数值仿真结果：炮弹运动数值仿真结果：（参数见教材）（参数见教材）11（2）傅科摆傅科摆OAA特点：特点：质点在质点在北半球北半球运动时运动时,向其运行方向的向其运行方向的右侧右侧偏移偏移.傅科用摆平面的转动证明了地球的自转傅科用摆平面的转动证明了地球的自转.北京天文馆北京天文馆12（3）河水对堤岸的冲刷河水对堤岸的冲刷水流方向右岸冲刷的强度比左岸大，因此右岸比左岸陡水流方向右岸冲刷的强度比左岸大，因此右岸比左岸陡.长江三峡长江三峡13本章主要内容本章主要内容点的点的运动学运动学运动方程、速度、加速度运动方程、速度、加速度矢量法、直角坐标法、自然坐标法矢量法、直角坐标法、自然坐标法点的复合运动点的复合运动绝对运动、相对运动、牵连运动绝对运动、相对运动、牵连运动绝对速度、相对速度、牵连速度绝对速度、相对速度、牵连速度绝对加速度、相对加速度、牵连加速度、科氏加速度绝对加速度、相对加速度、牵连加速度、科氏加速度瞬时重合点瞬时重合点基本定理与方程基本定理与方程速度合成定理、加速度合成定理速度合成定理、加速度合成定理质点动力学方程（惯性参考系和非惯性参考系）质点动力学方程（惯性参考系和非惯性参考系）14