《普通物理》课程教学资源（PPT课件）01-4 相对运动

01-4相对运动时间与空间问：小车以较低的速度7沿水平轨道先后通过点A和点B.地面上人测得车通过A、B两点间的距离和时间与车上的人测量结果相同吗7OB在两个相对作直线运动的参考系中，时间的测量是绝对的，空间的测量也是绝对的，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

A B 一 时间与空间 在两个相对作直线运动的参考系中， 时间的测量 是绝对的， 空间的测量也是绝对的， 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 . v  问：小车以较低的速度 沿水平轨道先后通过点 A 和点 B .地面上人测得车通过 A、B 两点间的距离和时 间与车上的人测量结果相同吗 ？ v 

相对运动男孩观察女孩观察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 相对运动

质点在相对作匀速直线运动的两个坐标系中的位移yy一记S系(Oxyz)Pp't=0S'系(O'x'y'z')大xx'位移关系00'ZZ△=△'+ADuQQVy△r速度变换△!Ar!ArDpAD+记xr'0△t△tO'utt = △t = +uNZ

zz' * yy' xx' u  OO' pp' t = 0 u    v = v'+ 速度变换 u t r t r    +   =   ' r r D     =  '+ 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 ut u  xx' y y' z z' t = t O O' r   QQ' S 系 系 (O' x' y'z') (Oxyz) S' D   p

伽利略速度变换üQQ'Vy△r='+ü△!pADdrxr'=绝对速度0dto'uAtt = △tNdr'z'相对速度dt070ü牵连速度u注意当认接近光速时，伽利略速度变换不成立！>dud do', di若=0则a=a+加速度关系dtdtdtdt

➢ 伽利略速度变换 0 ' d d a a t u    若 = 则 = 注意 当 u 接近光速时，伽利略速度变换不成立！  加速度关系 t u t t d d d d d d    = + v v' 绝对速度 t r d d   v = 相对速度 t r d d '   v' = 牵连速度 u  u  v  v'  u    v = v'+ r'   ut u  xx' y y' z z' t = t o o' r   QQ' D   P' P

例如图所示，一实验者A在以10m/s的速率沿水平轨道前进的平板车上控制一台弹射器，弹射器以与车前进方向呈度角斜向上射出一弹丸站在地面上的另一实验者B看到弹丸铅直向上运动，求弹丸上升的高度。解：地面参考系为S系00平板车参考系为S系UQyyyütanα =o'xBAü速度变换Ux=u+060X0x0, =0,0x

例 如图所示, 一实验者 A 在以 10 m/s 的速率沿水 平轨道前进的平板车上控制一台弹射器,弹射器以与车前 进方向呈 度角斜向上射出一弹丸 .站在地面上的另一 实验者 B 看到弹丸铅直向上运动, 求弹丸上升的高度 .  60 u  v'  v   x' y y' u  o x  60o' B A v'  x y v' v' tan = 速度变换 x x v = u + v' y y v = v' 解: 地面参考系为 S 系 平板车参考系为 S 系

解：地面参考系为系，平板车参考系为系01Ux=u+o'x0,=0tanα=0x..o' =-u=-10 m·s-10三:0x00Uy=o'=o' tanα0=17.3 m·s-1αüt'y'弹丸上升高度BAü6020y= 15.3 m0rOV2gx0

x v = u + v' x y y v = v' 1 10 m s − =  = −u = −  vx 0 v'x vy = v'y = v'x tan 1 17.3 m s − =  vy 弹丸上升高度 15.3 m 2 2 = = g y vy x v' v'y tan = 解: 地面参考系为 系，平板车参考系为 S 系 S .  u  v'  v   x' y y' u  o x  60o' B A v' 