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学会由运动方程分量式,求任意时刻位移、速度、加速度。
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例题 01-01-04-02 设一质点作平面运动,在此平面上所选的直角坐标系 中,此质点的运动方程分量式为
式中, 的单位都是 , 的单位是 。求:
1.在 到 这段时间内质点的位移;
2.质点在 时的速度和 时的加速度;
3.质点运动的轨道方程。
解:1.按题设,质点运动方程的矢量表示式便是如下的正交分解式
质点在 时的位矢为

质点在 时的位矢为
质点在 到 这段时间内质点的位移为

2.求式(1)对时间
的矢量导数,可得质点的速度为
则 时的速度为
即质点在 时的速度沿 轴负向,大小为
。
求式(2)对时间 的矢量导数,可得质点的加速度为

则 时的加速度为
  
其大小为

其方向可用 与 轴正向所成夹角
表示,即

3.从运动方程的分量式

中消去时间 ,有

从而得轨道方程为

所以,在坐标系 中,质点运动的轨道是一条抛物线。
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