【閱前提示】本篇出自『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』，此版叢書是“數(shù)理化自學(xué)叢書編委會(huì)”于1963-1966年陸續(xù)出版，并于1977年正式再版的基礎(chǔ)自學(xué)教材，本系列叢書共包含17本，層次大致相當(dāng)于如今的初高中水平，其最大特點(diǎn)就是可用于“自學(xué)”。當(dāng)然由于本書是大半個(gè)世紀(jì)前的教材，很多概念已經(jīng)與如今迥異，因此不建議零基礎(chǔ)學(xué)生直接拿來自學(xué)。不過這套叢書卻很適合像我這樣已接受過基礎(chǔ)教育但卻很不扎實(shí)的學(xué)酥重新自修以查漏補(bǔ)缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我寫的注解。

【山話嵓語】『數(shù)理化自學(xué)叢書』其實(shí)還有新版，即80年代的改開版，改開版內(nèi)容較新而且還又增添了25本大學(xué)基礎(chǔ)自學(xué)內(nèi)容，直接搞出了一套從初中到大學(xué)的一條龍數(shù)理化自學(xué)教材大系列。不過我依然選擇6677版，首先是因?yàn)?677版保留了很多古早知識(shí)，讓我終于搞明白了和老工程師交流時(shí)遇到的奇特專業(yè)術(shù)語和計(jì)算模式的來由。另外就是6677版的版權(quán)風(fēng)險(xiǎn)極小，即使出版社再版也只會(huì)再版80年代改開版。我認(rèn)為6677版不失為一套不錯(cuò)的自學(xué)教材，不該被埋沒在故紙堆中，是故才打算利用業(yè)余時(shí)間，將『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』上傳成文字版。??

第十二章曲線運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)

【山話||? 本系列專欄中的力單位達(dá)因等于10??牛頓；功的單位爾格等于10??焦耳。另外這套老教材中的力的單位常用公斤，如今是不允許的，力是不能使用公斤為單位的】?

§12-1物體作曲線運(yùn)動(dòng)的條件，速度的方向

【01】到現(xiàn)在為止，我們所討論的都是有關(guān)直線運(yùn)動(dòng)的問題。本章要討論有關(guān)物體作曲線運(yùn)動(dòng)的問題，包括它們的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、受力情況等等。

【02】我們著重討論平拋運(yùn)動(dòng)，斜拋運(yùn)動(dòng)和勻速圓周運(yùn)動(dòng)。這是三種最簡(jiǎn)單和最常見的曲線運(yùn)動(dòng)。

【03】此外，還要討論物體的轉(zhuǎn)動(dòng)和傳遞轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置一皮帶傳動(dòng)裝置和齒輪傳動(dòng)裝置。

【04】物體在作直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，它所受到的作用力總是跟它的運(yùn)動(dòng)方向位于同一直線上。當(dāng)作用力跟運(yùn)動(dòng)的方向相同時(shí)，物體作加速直線運(yùn)動(dòng)，例如火車從車站開出時(shí)的運(yùn)動(dòng)，自由落體運(yùn)動(dòng)等。當(dāng)作用力跟運(yùn)動(dòng)的方向相反時(shí)，物體作減速直線運(yùn)動(dòng)，例如火車到站前的運(yùn)動(dòng)，豎直上拋運(yùn)動(dòng)的上升過程等。

【05】如果物體所受到的作用力跟運(yùn)動(dòng)的方向成角度時(shí)，物體將怎樣運(yùn)動(dòng)呢？

【06】讓我們先來做一個(gè)實(shí)驗(yàn)。如圖12·1所示，一個(gè)鋼球從斜面上滾到水平的桌面上。如果沒有旁邊放著的磁鐵，它將沿圖上的虛線作直線運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)在在虛線的一側(cè)放一塊磁鐵后，鋼球因?yàn)槭艿揭粋€(gè)與運(yùn)動(dòng)方向不一致的磁力作用而改變?yōu)檠厍€運(yùn)動(dòng)了。

【07】由此可見，物體在受到與它的運(yùn)動(dòng)方向成角度的力的作用時(shí)作曲線運(yùn)動(dòng)。也就是說，要使物體作曲線運(yùn)動(dòng)，必須給它一個(gè)與運(yùn)動(dòng)方向成角度的力的作用。這就是物體作曲線運(yùn)動(dòng)的條件。例如，向水平方向或斜向拋出去的小石塊，總是作曲線運(yùn)動(dòng)，這是由于它受到與運(yùn)動(dòng)方向成角度的重力作用（重力方向總是豎直向下)的緣故。

【08】物體在作曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的速度方向（即運(yùn)動(dòng)方向）時(shí)刻在變化著，那么究竟如何來確定物體在某一時(shí)刻或某一位置的速度方向呢？

【09】這個(gè)問題可以用我們?cè)谌粘Ｉ钪兴龅降暮芏嗍吕齺砘卮?。例如?dāng)我們緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)雨傘時(shí)，雨傘上的水滴會(huì)附著在傘上作圓周運(yùn)動(dòng)，如果加快轉(zhuǎn)動(dòng)，就可以看到水滴都從自己原來的位置沿圓周的切線方向飛出（圖12·2）。騎自行車時(shí)，當(dāng)輪盤轉(zhuǎn)動(dòng)得較快，輪盤上的泥水就會(huì)沿輪盤四周的切線方向飛去。又如用砂輪磨刀時(shí)，也可以看到有熾熱的微粒沿砂輪四周的切線方向飛出（圖12·3）。在這些事例中，水滴和熾熱的微粒等原來都是附著在轉(zhuǎn)動(dòng)物體上作圓周運(yùn)動(dòng)的，它們的運(yùn)動(dòng)方向隨時(shí)在改變。它們都是沿切線方向離開轉(zhuǎn)動(dòng)物體，這就表示它們?cè)谌魏挝恢枚际茄厍芯€方向運(yùn)動(dòng)的。

【10】由此可見，物體作曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度的方向時(shí)刻都在變化；物體通過曲線上某一點(diǎn)的速度方向，就是該點(diǎn)的切線方向。例如，物體沿圖12·4所示的曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，它在經(jīng)過A、B、C等點(diǎn)時(shí)的速度方向，就是各點(diǎn)的切線方向。