相对运动(大学物理)

SS
SS

S S
S
例、某人以４km/h的速度向东行进时，感 觉风从正北方向吹来，如果将速度增加一 倍，则感觉风从东北方向吹来，求相对于 地面的风速和风向。
人
4 km / h
风地
风人
45
0
例：某人骑摩托车向东前进，其速率为10ms-1时觉 得有南风，当其速率为15ms-1时，又觉得有东南风， 试求风速度。
S S SS



S S SS
d s dt d S dt d SS dt



a S a S a SS
y
S
y
S
SS

o
o
S S t
x x
z
z
x x S S t y y z z t t
FD 10 km / h
正西
FC ?
CS 20 km / h 北偏西30o
CS 20 km / h
CD 10 30 km / h
30
0
SD 10 km / h
30
0
FC 20 km / h
CD 10 30 km / h
FD 10 km / h
y
y
rS R sin t i R cos t j
y
rS S
rS S R t i R j
x
t rs
P
rs
x
x
x x S S t y y z z t t
伽 利 略 变 换
例题、飞机罗盘显示飞机机头以速度215km/h向正东飞 行，风速为65km/h，风速方向为正北，求：
（1）飞机相对于地面的速度； （2）飞机欲向正东飞行，机头应指向什么方向？
45
0
10 m / s
5m / s
例 1.河水自西向东流动，速度为10km/h,一轮船在水 题 中航行，船相对于河水的航向为北偏西30o,航速为
20km/h。此时风向为正西，风速为10km/h。试求
在船上观察到的烟囱冒出的烟缕的飘向。（设烟
离开烟囱后即获得与风相同的速度）
解：设水用S；风用F；船用C；地用D 已知： SD 10 km / h 正东
烟以20km/h的速度向南偏西300的方向飘
例、在相对地面静止的坐标系内，A、B二船都以2m/s 的速率匀速行驶，A船沿着X轴正方向，B船沿着Y轴 的正方向，今在A船上设置与静止坐标系方向相同的 ˆ j 坐标系（X、Y方向用 i 和 ˆ 表示），则在A船的坐标 系中，B船的速度为：【 】
B
ˆ （A） 2i
运动参考系相对于静止参考系的运动称为牵连运动， 相应的速度和加速度分别称为牵连速度和牵连加速度。
y
S
S
y
SS

rS
rS S
rs
x
o
z
o
z
rS rS rS S
x
rS rS rS S
d rs dt d rS dt d rS S dt
y
SS
S

S
x
SS
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱS

S
S
例、汽车在大雨中行驶，车速为80km/h， 车中的乘客看见侧面的玻璃窗上的雨滴向 后飘，与铅直方向成600角，当车停下来时， 发现雨滴是垂直下落的，求雨滴下落的速 度。
车

600
雨车

雨地

例题、当自行车向正东方向以5m/s的速度行驶时，感 觉风是从正北向正南方向吹，当自行车的速度增加两 倍时，则感觉风北偏东450的方向吹来，求风相对于地 面的速度。
相对运动
物体运动的轨迹依赖于观察者所处的参考系
1、静止参考系与运动参考系：
相对于观察者静止不动的参考系称为静止参考系；
相对于观察者运动的参考系称为运动参考系。
2、绝对运动、相对运动和牵连运动：
研究对象相对于静止参考系的运动称为绝对运动， 相应的速度和加速度称为绝对速度和绝对加速度； 研究对象相对于运动参考系的运动称为相对运动， 相应的速度和加速度分别称为相对速度和相对加速度。
（C）
2ˆ j
； （B） ； （D）
ˆ 2i 2 ˆ j
； 。
ˆ 2i 2 ˆ j
ˆ 2i 2 ˆ j
例题、半径为R的细圆环在地面上作无滑滚动，已知 圆环上的P点相对于环心的转动角速度为，而环心 则以R向前运动，求： （1）P点的运动方程；
（2) P点的速度和加速度；
（3）分析圆环上的点的运动情况。