07曲線的魅力
一知其源
在對(duì)直線運(yùn)動(dòng)描述完畢之后,那就要開(kāi)始談一談我們的曲線運(yùn)動(dòng)。
對(duì)于我們的物理學(xué)科而言,已經(jīng)說(shuō)過(guò)了,它是一個(gè)理想化主義,會(huì)將所有事物都會(huì)進(jìn)行理想化。
所以在這里我們共同嘮嘮兩個(gè)最簡(jiǎn)單的曲線運(yùn)動(dòng),一個(gè)叫做拋體運(yùn)動(dòng),一個(gè)叫做圓周運(yùn)動(dòng)。
二圓概念
首先要對(duì)一些曲線運(yùn)動(dòng)的相關(guān)概念進(jìn)行以下解釋分析。
曲線運(yùn)動(dòng),這種運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)。盡管有的曲線運(yùn)動(dòng),它的速率是恒定的,但它仍然是變速運(yùn)動(dòng)。
為啥呢?
因?yàn)樗乃俣确较驘o(wú)時(shí)無(wú)刻都在變化,所以說(shuō)曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)。
而且我們知道玉不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,但它會(huì)產(chǎn)生物的運(yùn)動(dòng)。
但是對(duì)于曲線運(yùn)動(dòng)而言,它一定會(huì)有力的干預(yù),并且和外力的方向和速度的方向不會(huì)在同一條直線上。
而且對(duì)于速度而言,說(shuō)速度的方向無(wú)時(shí)無(wú)刻都在變化,那么具體的速度方向是什么呢?
具體的速度方向就是指在某一個(gè)特定的點(diǎn)上所在的這條曲線的切線,即是它的速度方向。這樣的速度一定是變化莫測(cè)的,因?yàn)榉较蚨甲兞?,更別談什么固定的速度了。
而且我們知道曲線運(yùn)動(dòng)一定會(huì)受到外力的作用,所以有了外力就一定會(huì)有加速度,因?yàn)樯弦粡堃舱f(shuō)過(guò)力是產(chǎn)生加速度的原因,所以說(shuō)加速度一定是不等于零的。
那么力和加速度的方向是哪里呢?
通常而言,對(duì)于曲線運(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō),力是指向曲線的內(nèi)側(cè),所以說(shuō)力就是沿著你所要判斷的那一點(diǎn),向內(nèi)側(cè)指,即可得到力的方向。
三拋體運(yùn)動(dòng)
對(duì)于拋體運(yùn)動(dòng)而言,他可以分為平拋運(yùn)動(dòng),斜拋運(yùn)動(dòng)兩種類型,所謂斜拋運(yùn)動(dòng),就是指所運(yùn)動(dòng)的物體的方向,不是沿著水平方向,而是斜側(cè)方向,可以斜向上,也可以斜向下。
所以說(shuō)平拋運(yùn)動(dòng)便與之相反,就是所拋出的物體的運(yùn)動(dòng)方向是水平于地面的。
所謂平拋運(yùn)動(dòng)指物體,在水平方向拋出,僅在重力的作用下所做出的運(yùn)動(dòng),這就是平拋運(yùn)動(dòng)。
對(duì)于平拋運(yùn)動(dòng)而言,它既有著性質(zhì)和條件。
這指的就是平拋運(yùn)動(dòng)的加速度是等于重力加速度的曲線運(yùn)動(dòng)。
并且平拋運(yùn)動(dòng)只在重力的作用下才會(huì)發(fā)生初速度不會(huì)等于零,是水平方向上的分速度。
對(duì)于平拋運(yùn)動(dòng)而言,它的運(yùn)動(dòng)軌跡將會(huì)是一條光滑的曲線,這個(gè)曲線也就是一條拋物線。
四圓周運(yùn)動(dòng)
對(duì)于圓周運(yùn)動(dòng)而言,指的是物體運(yùn)動(dòng)的軌跡,是圓周或者圓周上的一部分的運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)叫做圓周運(yùn)動(dòng)。
對(duì)于圓周運(yùn)動(dòng)的曲線,運(yùn)動(dòng)性質(zhì)而言,圓周運(yùn)動(dòng)是加速度變化是曲線運(yùn)動(dòng)。
對(duì)于圓周運(yùn)動(dòng)而言,還會(huì)出現(xiàn)許多的相關(guān)物理量來(lái)描述圓周運(yùn)動(dòng),有線速度、角速度、周期、頻率、向心加速度、向心力等等。
對(duì)于圓周運(yùn)動(dòng)而言,還有一種特殊類型的。那就是穿梭在星際之間的星球的運(yùn)動(dòng)類型。
對(duì)于星球的運(yùn)動(dòng)類型而言,它可以需要用開(kāi)普勒運(yùn)動(dòng)定律和萬(wàn)有引力定律進(jìn)行解與分析。
開(kāi)普勒運(yùn)動(dòng)定律分為三條:
一軌道定律,所有星球都以橢圓的軌道進(jìn)行著不斷地運(yùn)轉(zhuǎn),太陽(yáng)則是處在這個(gè)軌道上的一個(gè)焦點(diǎn)的位置上
二面積定律,對(duì)任意一個(gè)星球來(lái)說(shuō),它與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相同的面積
三周期定律,宇宙中星體的軌道半徑的三次方除以周期的平方等于一個(gè)常量k。如果沒(méi)有軌道半徑的話,那么以軌道的半軸長(zhǎng)為準(zhǔn)。
對(duì)于萬(wàn)有引力定律而言,則是萬(wàn)有引力常量乘以兩個(gè)星體的質(zhì)量,并且除以兩個(gè)星體間距離的平方。
而且在星球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,對(duì)于同一個(gè)星球而言,他還存在著一個(gè)非常曼妙的關(guān)系,那就是軌道半徑越小,線速度、角速度、向心加速度都增大,只有周期減小。
這就是物理學(xué)上的曲線運(yùn)動(dòng),曲線風(fēng)味,韻味無(wú)窮!