加速度a的定義式為dv比dt,既然這樣定義,那為什麼v不與a同向呢

時間 2021-05-31 15:26:18

1樓:機電阿爾法狗

因為dv表示速度在瞬間增加多少或減少多少的量,增加了,dv與速度v相同;減少了,dv與速度v相反,從而與加速度相同或相反。

2樓:善道

記位矢 ,表示乙個從原點到空間中某一點的向量, 表示這個向量的大小, 表示這個方向的單位向量。首先對它求導,有

(1)在這個運動過程中,顯然如果考慮到位矢單位向量時間上的變化,即單位向量的轉動,如果位矢向量逆時針轉動,那麼應該有轉動角速度 ,同理, 為角速度大小, 為角速度旋轉軸的單位方向向量。那麼轉動以後的新的單位向量 和原來單位向量以及角速度所指向的法向向量,應當有兩兩正交的關係,而這段時間內變化的向量為 即

(2)把速度大小記作 代入原式(1)可得

(3)可見經過一次求導後有兩個部分,第一部分向量僅為單位時間內速度大小的變化,方向不變,第二部分向量為速度方向的變化,跟轉動的角速度大小有關,它的方向一直在變化,兩部分向量最後合成的向量方向即在單位時間內位矢向量的實際速度方向。

把速度向量記作 讓我們再進行一次求導

(4)把速度大小的導數記作 ,加速度向量記作 ,所以

(5)假設位矢只沿著乙個旋轉軸變動,那麼角速度變化的方向仍然是旋轉軸對應的向量方向,記角加速度為 , 。

整理後會有

(6)從(6)式中可以看出,最後加速度向量會由兩個方向的向量合成,乙個是原來最初位矢方向 的向量,其大小為 ,表示平動加速度和轉動產生的離心加速度的差;還有乙個與轉動方向以及原來向量方向垂直的向量 ,其大小為 ,為科里奧利加速度和角加速度之和。

綜上所述,向量 的方向不一定與加速度 方向相同。

有研究加速度的加速度嗎?

正好最近的科研可能會用到,所以就稍微查了一下。然後驚奇的發現,不僅有加加速度,還有加加加速度。雖然說從數學上來說,多少階導數都是可以定義出來的,然而這幾個還都有物理意義。參考Wiki,裡面說了比較多的結論了。Jerk 加加速度 WikipediaJounce 加加加速度 Wikipedia 王廣川 ...

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