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物体平动和转动的质点特性

时间:2023-11-05 理论教育 版权反馈
【摘要】:物体的运动有平动和转动两种基本形式,实际物体的运动都可看作这两种运动的一种或它们的组合.当一个物体位置变化时,如果物体上任意两点连线的空间方位始终保持不变,则称之为平动.物体平动时,其中每一点的运动状态,包括速度、加速度及运动轨道的形状等完全相同,因此可以用物体上任何一个点的运动代表整个物体的运动.平动物体的运动轨迹可以是直线,也可以是曲线.如果运动的物体上任意两点连线的空间方位改变了,则说明物体

物体平动和转动的质点特性

物体的运动有平动和转动两种基本形式,实际物体的运动都可看作这两种运动的一种或它们的组合.

当一个物体位置变化时,如果物体上任意两点连线的空间方位始终保持不变,则称之为平动.物体平动时,其中每一点的运动状态,包括速度、加速度及运动轨道的形状等完全相同,因此可以用物体上任何一个点的运动代表整个物体的运动.平动物体的运动轨迹可以是直线,也可以是曲线.

如果运动的物体上任意两点连线的空间方位改变了,则说明物体发生了转动.进一步,如果物体上的各个点都绕同一条直线做圆周运动,这条直线称为转轴,转轴固定的转动称为定轴转动或纯转动.

如果在所研究的问题中,物体的大小和形状对讨论物体的运动没有影响,或者影响可以忽略不计时,就可以把该物体看作一个具有质量但没有大小和形状的点,称为质点.质点是一种理想的物理模型.(www.xing528.com)

显然,做平动的物体通常是可以看作质点的.将物体看作质点的前提,并不在于物体做平动还是转动,也不在于物体的大小和形状,仅仅取决于物体的转动、形状和大小对研究物体的运动没有影响或影响很小.即,如果研究的问题不关注物体的转动、形状和大小,那么物体就可以看作质点.

例如,地球相对于太阳既公转又自转,地球上各点相对于太阳的运动是各不相同.但是考虑到地球的平均半径(约为6.4×103 km)比地球与太阳间的距离(约为1.50×108 km)小得多,以致在研究地球公转时可以忽略地球的大小和形状对这种运动的影响,认为地球上各点的运动情形基本相同,这时可以把地球看成一个质点.又如,在研究乒乓球的运动轨迹时,乒乓球可以看作质点,但在研究乒乓球的上旋和下旋时就不能看作质点,因为它的旋转是其运动的重要因素.

对不同物体,乃至对同一个物体,因为研究的问题不同,有时可以把它看作质点,有时则不能.不过,即便物体不能看作为质点的时候,却总可以把这个物体看作是由许多质点组成的,对其中的每一个质点都可以运用质点运动的结论,叠加起来就可以得到整个物体的运动规律.

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