加速度单位:
内容
  首页 | 后退
     下一章  上一节  下一节      
  自学指导
本节导学
知识导航
典型例题
问题讨论
作业选解

01-01-04
加速度

  当质点作曲线运动时,各点的切线方向不同,即质点的速度方向在不断改变,因此,不管质点的速度大小(速率)是否改变,曲线运动总是一种变速运动。

    

    
  一般来说,速度的大小和方向都可能随时间t在变化,故可表示为矢量函数。即

这表示质点作变速运动。

    
  在质点的变速运动中,为了描述速度的变化,我们将引入加速度这一 物理量,设质点沿一曲线轨道,按速度作变速运动。   

时刻 t:质点位于P,速度为

    时刻 tt:质点位于Q,速度变为

    末速度与初速度的矢量差为

 

就是这段时间内的速度增量,表示时间内质点运动速度(大小和方向)的改变。

    1. 平均加速度

    我们把速度增量与所需时间之比,称为质点从时刻t起,所取一段时间内的平均加速度。即

    平均加速度为一矢量,其方向与相同,大小为

    2. 加速度(瞬时加速度)

    为了精确描述质点在每一时刻(或位置)的速度变化,令逐渐缩短而趋于零,取平均加速度的极限,这一极限就称为质点在某时刻t(或相应位置)的瞬时加速度,简称为加速度,即

因为 ,所以上式还可改写为

即加速度等于速度对时间的一阶导数,或等于位矢对时间的二阶导数。加速度是一个矢量,其大小为

其方向是趋近于零时极限方向

在直角坐标系中,设质点运动方程为

加速度矢量的正交分解式为

  或写成

式中分别表示加速度矢量xyz轴上的分量,由上两式可得加速度的分量式为

    当质点作平面运动时,上述加速度的正交分解式可简化为

其分量式为