第 一?章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)

&1?.引言

1.1 力學(xué)的研究對(duì)象

機(jī)械運(yùn)動(dòng)（mechanical motion）：宏觀物體之間（或物體內(nèi)個(gè)部分之間）的相對(duì)位置變動(dòng)，稱為機(jī)械運(yùn)動(dòng)。

力學(xué)（mechanics）：

1. 研究對(duì)象：機(jī)械運(yùn)動(dòng)；

   經(jīng)典力學(xué)：在弱引力場(chǎng)中宏觀物體的低速運(yùn)動(dòng)；

2. 分類：

1. 運(yùn)動(dòng)學(xué)（kinematics）：描述物體的運(yùn)動(dòng)，不涉及引起運(yùn)動(dòng)和改變運(yùn)動(dòng)的原因；

2. 動(dòng)力學(xué)（dynamics）：研究物體的運(yùn)動(dòng)與物體間相互作用的內(nèi)在聯(lián)系；

3. 靜力學(xué)（statics）：物體在相互作用下的平衡問(wèn)題。

1.2 質(zhì)點(diǎn)

質(zhì)點(diǎn)：

1. 性質(zhì)：一個(gè)理想化的模型；

2. 適用范圍：若不涉及物體的轉(zhuǎn)動(dòng)和形變，可以不考慮它們的形狀和大小，把它們當(dāng)做一個(gè)具有質(zhì)量的點(diǎn)（即質(zhì)點(diǎn)）來(lái)處理。

1.3 參考系和坐標(biāo)系

定義：

1. 參考系：研究物體運(yùn)動(dòng)時(shí)所參照的物體（或彼此不作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體群）；

2. 坐標(biāo)系：實(shí)質(zhì)上是由實(shí)物構(gòu)成的參考系的數(shù)學(xué)抽象。

&2?.時(shí)間和空間的計(jì)量

2.1?時(shí)間的計(jì)量

定義：時(shí)間表征物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的持續(xù)性。

計(jì)量：

1. 方式：采用能夠重復(fù)的周期來(lái)計(jì)量時(shí)間；

2. 基準(zhǔn)：人們一向采用地球繞自己軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)（自轉(zhuǎn)）作為時(shí)間的計(jì)量基準(zhǔn)；

3. 平均太陽(yáng)日：全年太陽(yáng)日的平均值；

4. 平均太陽(yáng)秒：平均太陽(yáng)日的1/86 400；

5. 恒星日：測(cè)量同一恒星連續(xù)兩次通過(guò)觀察處子午面所經(jīng)過(guò)的時(shí)間。

發(fā)現(xiàn)：地球自轉(zhuǎn)的速率在漸漸變慢——地球的自轉(zhuǎn)不是一個(gè)理想的時(shí)鐘。

新基準(zhǔn)：

1. 準(zhǔn)確度：銫原子鐘作為新的時(shí)間計(jì)量基準(zhǔn)；

2. 穩(wěn)定性：原子氫激射器比銫原子鐘的穩(wěn)定度高100倍，在數(shù)小時(shí)內(nèi)其頻率的變化不超過(guò)10^(-15)；

3. 近年來(lái)：不少科學(xué)家建議按射電脈沖星輻射來(lái)矯正時(shí)間基準(zhǔn)。