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杨维纮 中 中 第一章 质点运动学 国 国 科 科 §1.1 引言 学 学 技 §1.2 质点和参考系 技 术 术 §1.3 速度与加速度 大 大 学 §1.4 直角坐标系中运动的描述 学 杨 §1.5 自然坐标系中运动的描述 杨 维 维 §1.6 平面极坐标中的运动描述 纮 纮 §1.7 相对运动 中 中 §1.1 引 言 国 国 科 科 学 学 技 1.1.1 力学的研究对象 技 术 术 大 1.1.2 时间、空间和牛顿力学的绝对量 大 学 学 1.1.3 宇宙的层次和数量级 杨 杨 维 维 纮 纮 中 §1.1 引 言 中 国 国 科 科 1.1.1 力学的研究对象 学 学 运动学： 研究物体运动的几何性质，而不研究引起物 技 技 体运动的原因。（位移，速度，加速度，轨 术 术 迹等的描述和计算） 大 大 动力学： 研究受力物体的运动变化与作用力之间的 学 关系。（运动微分方程的建立和求解） 学 研究物体在力系作用下的平衡规律，同时 静力学： 杨 也研究力的一般性质和力系的简化方法等。 杨 维 （平衡方程的应用和受力分析） 维 纮 纮 经典力学适用范围：弱引力场中宏观物体的低速运动。 中 1.1.2 时间、空间和牛顿力学的绝对量 中 国 国 时间 ： 时间用以表述事物之间的顺序 科 科 学 空间 ： 空间用以表述事件相互之间的位形 学 技 在牛顿力学中，时间间隔和空间间隔（长度）被认为 技 是绝对量，是独立于所研究对象（物体）和运动而存 术 术 在的客观实在。时间的流逝与空间位置无关，空间为 大 大 欧几里德几何空间。而近代物理理论对此是否定的， 学 学 这个问题将在相对论一章中详细讨论。 没有满意的 严格 的理论定义，并不妨碍时间和空间二者在 “ ” 杨 物理中的使用，因为，物理学是一门基于实验的科学，在考 杨 维 查物理学的概念或物理量的时候，首先应当注意它与实验之 维 间是否有明确的、不含糊的关系。对于时间和空间这两个基 纮 纮 本概念来说，首要的问题似不是去追究它们的“纯粹”定义， 而是应当了解它们是怎样量度的。 中 时间的测量 ： 中 国 国 任何具有重复性的过程或现象，都可以作为测量时间 科 科 的一种钟 （例如，太阳的升没表示天；四季的循环称 学 作年；月亮的盈亏是农历的月。其他的循环过程，如 学 技 双星的旋转、人体的脉搏、吊灯的摆动、分子的振动 技 等等，也都可以用作测时的工具） 术 术 真太阳日：太阳视面中心连续两次出现在地面某处正 大 大 南方所需的时间 学 学 平太阳日：一年之内全部真太阳日的平均 秒： 一个平均太阳日的1/86,400，这种以地球 杨 杨