1.1 Quantities,Units&Modelling
1.1.1 Scalars(标量) & Vectors(矢量)
Scalars:
跑步速度5m/s
实际应用中为什么要引入Vector?
这个数据如果在导弹拦截中够用吗?
除了速率(Speed),还需要发射方向(direction)
因此用Speed这种Scalar(标量)描述是不够的。
我们必须使用Vector(矢量),也就是在发射导弹的时候必须带有一个精准的到方向。
也就是说
Scalar、Director∈Velocity
M1中常见的Scalar和Vector
Scalar | 对应的Vector | SI Unit |
---|---|---|
temperature | ℃ | |
mass | weight | N |
gravity | N | |
speed | velocity | m/s |
distance | displacement | m |
length | m | |
time | s | |
acceleration(加速度) | m/s² | |
deceleration (出现频率较低,但是会有) | m/s² | |
force | N | |
impulse(冲量) | N•s kg•m/s | |
momentum(动量) | kg•m/s | |
torque或moment(力矩) | N·m | |
energy | J | |
power | J | |
density | k g / m 3 kg/m^3 kg/m3 | |
area | m 2 m^2 m2 | |
volume | m³ |
其中
Fundamental units也称为 S.I. units.
on bearing of的定义[1]
如果度数是逆时针110°,这时用on bearing的方式应该如何表达(250°)
Fundamental Units(S.I. units)
S.I.units指的是国际通用的单位
1.为什么要转化单位?
如果不进行单位转化,会导致公式计算出错误的结果
2.kg与mg之间的转化关系
m
3
、
d
m
3
、
c
m
3
m^3、dm^3、cm^3
m3、dm3、cm3之间的转化关系
m
2
、
d
m
2
、
c
m
2
m^2、dm^2、cm^2
m2、dm2、cm2之间的转化关系
h
、
m
i
n
、
s
h、min、s
h、min、s之间的转化关系
顺便考察:
半径相差一半,圆/圆弧的面积关系、周长关系、弧长关系、密度关系?
注意授课中不要让学生死记,
强调先记住基本单位之间的换算,再进行平方、立方运算。
1.1.3 Derived units(没有写完)
1.1.4 Types of Force
Gravity和Weight的区别
思考:牛顿被苹果砸到头上,发现了万有引力,
请问苹果是沿着重力的方向,还是万有引力的方向,砸到了牛顿的头上?(重力方向)
weight和pressure的区别
图一:pressure=weight
图二:pressure=weight·cosθ
图三:pressure=F
图四:F-weight,进行分类讨论
①F>weight,pressure=F-weight
②F≤weight,pressure=0
提问:新闻中的推搡是pressure还是thrust?
答案:都是,既是压力,也是推力(thrust)
提问,翻花绳是thrust(推)还是tension(拉)?
拖车受力分析
提问有没有可能产生推力?
摩擦力的类型
滑动摩擦力
滚动摩擦力
滚动摩擦力以滑动摩擦力为基础。
摩擦力生效的前提是接触面不光滑,生拉硬拽产生的效果,
提问:
汽车有没有可能同时存在两种摩擦力?
①刹车时滑动摩擦力
②开车时滚动摩擦力
滚动摩擦力是基于滑动摩擦力的基础,向后蹬。
1.1.5 Modelling Assumptions
Two blocks ,A and B are attached by means of a light inextensible string runnning over a smooth pulley(滑轮).Block A has mass 0.7kg and is accelerating along a smooth horizontal surface ,block B has a mass 0.2kg.Both A and B are modelled as particles.
State how the following modelling assumptions can be used in your calculations:
各种描述 | 与建模的联系 |
---|---|
A and B are both particles | 忽略 形状 |
The string is light | 忽略重力 |
The string is inextensible | 加速度 的计算不受到影响 |
The pulley is smooth | 不考虑滑轮/滚轮的摩擦力 |
The surface A is moving is smooth | 不考虑滑动摩擦力 |
要求画出图
以及A和B各自受到 的力量是多少?
加粗样式
Reference
[1]https://mathsathome.com/calculating-bearings/