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运 动 学 运 动 学 理论力学第二篇 理论力学第二篇 运动学概要 运动学概要 运动基础 运动基础 运动学及其任务 运动学及其任务 运动学是研究物体机械运动的几何性质的，而不 运动学是研究物体机械运动的几何性质的，而不 涉及运动的原因，即不涉及物体的受力。 涉及运动的原因，即不涉及物体的受力。 任务： 任务： 1. 认识物体的运动特性。 1. 认识物体的运动特性。 2. 掌握物体位形的概念及相关计算。 2. 掌握物体位形的概念及相关计算。 3. 研究与速度、加速度相关的问题。 3. 研究与速度、加速度相关的问题。 机械运动 机械运动 物体作机械运动是指物体在空间中的位置和姿态 随时间的变化过程。 1. 如何确定物体的位置与姿态？ 位置与姿态的确定将依据所选的参考物体的不同 而不同，故首先要选择参考物体，并在其上建立参 考基。 2. 怎样描述位置与姿态随时间而变化？ 建立物体坐标随时间的变化规律，通常称为建立 运动方程。 运动学的研究对象 运动学的研究对象 质点，质点系，刚体，刚体系 质点，质点系，刚体，刚体系 由于运动学中只研究位置的变化，不需考虑 由于运动学中只研究位置的变化，不需考虑 质量，所以质点与点、刚体与几何形体是同一 质量，所以质点与点、刚体与几何形体是同一 概念。 概念。 物体的抽象不是绝对的 物体的抽象不是绝对的 运动基础 运动基础 运动学(1) 运动学(1) 刚体的位形 刚体的位形 与简单运动 与简单运动 运动基础 运动基础 刚体在空间中的占位 刚体在空间中的占位 任何一个刚体在空间 任何一个刚体在空间 中的占位可以这样来确 中的占位可以这样来确 定。 定。 在空间中建立一参考 在空间中建立一参考 rr r r r r r r r T r r r r r r r T x ey (z ) 基x ey (z ) 基 而在刚体上固结另外一 而在刚体上固结另外一 rr r r r b b b b T r r r b b b b T x ey (z ) 参考基x ey (z ) 参考基 rrb b e 当参考基e 的三个坐标轴的方位(orientation)和基 当参考基 的三个坐标轴的方位(or