介绍质点与参考系
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质点与参考系思维导图模板大纲
1、质点的定义:
在物理学研究中,如果可以忽略物体的大小和形状,把它简化成一个具有质量的点,这样的点叫质点。
一个物体能否看成质点,不在于物体是大是小,而在于要看研究的问题是什么。
2、质点的特点
①质点并不仅仅是一个点,它“具有质量”和“占有位置”,并不等同于几何上的点,相同处是没有大小、没有形状。
②质点没有体积,因而质点是不可能转动的。任何转动的物体在研究其自转时都不能简化为质点。
③质点不一定是很小的物体,很大的物体也可简化为质点。同一个物体有时可以看作质点,有时又不能看作质点,具体问题具体分析。
要描述物体的运动,通常要先判断它是运动的还是静止的;如果物体是运动的,再根据需要来说明它是怎样运动的。我们说房屋、树木是静止的,这大概是不会错的。但是,房屋、树木在随着地球一起运动,这也是事实,所谓“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”正是此理!
坐地日行八万里,巡天遥看一千河 巡天遥看一千河
自然界的一切物体都处于永恒的运动中,绝对静止的物体是不存在的。就此意义而言,我们说运动是绝对的。
但是,描述某个物体的位置随时间的变化,为什么人们的看法会不一样呢?
例如在70国庆的的时候,当飞机以“70”形状飞过天安门上空时,飞行员要参考其他飞机的位置确保彼此之间位置不变化才能完成任务,在他们看来其它飞机不动才行,但在观众眼里飞机正高速飞行。
也就是所谓的运动总是相对于其他物体而言的,这便是运动的相对性。
(1)直角坐标系:
一般使用直角坐标系,若物体在同一平面内,就是用平面直角坐标,如果不在同一平面内运动,就用三维空间直角坐标系。
(2)自然坐标系
自然坐标系就是顺其自然运动建立坐标,当质点作曲线运动,把直角坐标系的两轴建立在沿曲线的切线和法线方向,不同位置坐标轴方向随之变化。
(3)极坐标系
在平面内取一个定点O,叫做极点,引一条射线OX,叫做极轴,再选定一个长度单位和角度单位及它的正方向(通常取逆时针方向),这样就建立了一个极坐标系。
要描述一个物体的运动,首先要选定某个其他物体作为参考。观察物体的位置相对于这个“其他物体”是否随时间变化,以及怎样变化。这种用来作为参考的物体或彼此不做相对运动的物体群叫作参考系(reference frame ) 。
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