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描述质点运动的坐标系
描述质点运动的坐标系一、直角坐标系(rectangular coordinate)通常采用的直角坐标系属右旋系,当右手四指由x轴方向转向y轴方向时,伸直的拇指则指向z轴的正方向。在参考系上取一固定点作为坐标原点O,过点O画三条相互垂直的带有刻度的坐标轴,即x轴、y轴和z轴,就构成了直角坐标系O-xyz。yzxOP(x,y,z)位置矢量可表示为可用方向余弦来表示位置矢量方向。位矢大小其中 、和分别是x、y和z方向的单位矢量。参考物速度(velocity)和速率(speed)1.平均速度与平均速率:大致描述运动质点在某段时间内平均快慢情况。平均速度是矢量，大小决定于位移的模与时间间隔的比值；方向与位移矢量方向相同。平均速度的大小和方向在很大程度上依赖于所取时间间隔的大小。当使用平均速度来表征质点运动时，总要指明相应的时间间隔。质点的平均速度LOBA速度的方向是当 t趋于零时,平均速度或位移的极限方向。如图当 t趋于零时,点B趋于点A,位移的方向趋于曲线在点A的切线方向。CD当质点沿任意曲线运动时，质点在曲线某点的速度方向,就是曲线在该点的切线方向。平均速率是标量,等于单位时间内所通过的路程。平均速率平均速率和平均速度的区别：（1）标量与矢量；（2）数值上不一定相等，曲线运动时 s≠ r 。沿闭合曲线运行一周，则质点的平均速度等于零，而相应的平均速率却不等于零。平均速率与平均速度的关系和路程与位移的关系相似。2.瞬时速度和瞬时速率时间间隔越短，运动的变化就越不明显，平均速度就越接近于真实速度。如果 t→0，平均速度的极限就表示质点某一时刻真实速度，此极限即质点运动的瞬时速度。瞬时速度等于质点的位置矢量对时间的微商。所说的物体运动速度,通常指它的瞬时速度。LOBA速度的方向是当 t趋于零时,平均速度或位移的极限方向。如图当 t趋于零时,点B趋于点A,位移的方向趋于曲线在点A的切线方向。CD当质点沿任意曲线运动时，质点在曲线某点的速度方向,就是曲线在该点的切线方向。瞬时速率为 t→0时平均速率的极限，简称速率。 t→0时路程的极限等于质点位移矢量的模的极限。速率等于速度的模，等于速度的大小，总是正值。速度和速率单位为m s 1(米/秒)。五、加速度(acceleration)加速度是描述速度变化快慢的物理量。OLBA在 t时间内，速度的增量为 ，可用平行四边形法则或三角形法则求得。是速度大小的变化和方向的变化共同引起的。加速度定义为加速度等于速度对时间的微商,或等于位置矢量对时间的二阶微商。加速度的方向与 t趋于零时 的极限方向一致。加速度的单位是m s-2(米/秒2)。直线运动时， 的极限方向一定沿着该直线。曲线运动时,的极限方向决定于作加速运动还是作减速运动,而且还与曲线的弯曲形状有关。加速度大小位置矢量、位移、速度、加速度是从不同角度来描写质点运动的基本物理量。它们都显示了运动的特征：相对性，对不同参考系有不同的描述；矢量性，注意矢量和标量的区别；瞬时性，注意瞬时量和过程量的区别。

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