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SI国际单位制

常见的公制单位

为什么需要单位,是统一衡量的标准

通过国际单位,以及单位的拓展,以及单位的组合,形成一系列新的测量单位

面积 m^2

速率  m/s 米每二次方秒,\Deltam / \Deltas, delta表示增量,  每秒移动多少米

加速度  m / s^2 -> (m/s)/s  每秒的速度变化

牛顿第二运动定律:力 F = m a   ->N =  kg m/s^2 ,质量为1kg的物体,使其产生1m / s^2的加速度的力为1N牛

上下单位都要转换

系统的单位转换:将基本国际单位写为分式:

  • 被转换单位 *(转换单位  / 被转换单位)
  • 或者 :1 / 被转换单位  *(被转换单位  / 转换单位)
  • 然后,将上下一致的单位同时消除,
  • 最后为数值 * 剩余单位

速度

速率是物体移动得多快,速度是有方向的速率

平均速率:平均值,瞬时速率:某一段区间的速率,恒速/匀速运动;平均速率 == 瞬时速率

标量和矢量:

标量:只有大小没有方向

矢量:有大小和方向,

矢量和标量运算法则不同,标量直接算数运算,而矢量需要矢量的运算法则,向量是矢量,因此遵守矢量的运算法则

2d坐标的转换
3d极坐标转笛卡尔
3d笛卡尔转极坐标

矢量可以有两种表示方式:极/球形坐标(极坐标角度和大小),笛卡尔坐标(xyz)

矢量的大小需要||a|| 双垂直线条,以免和绝对值混淆

当力(所有方向)都平衡(相互抵消)时,物体静止,

否则产生加速度,力越大,加速度越大,质量越大,加速度越小

牛顿第三运动定律:力是相互作用的,每个作用力都有相同及相反的反作用力

力的计算需要化示力图(包含方向和大小,直矢量代表力,弯矢量代表力矩,然后计算抵消后的结果)

推力,拉力,重力,扭力(旋转效应" M),摩擦力

重量 = 质量 * 地球表面的引力加速度(a =  9.81m/s^2)物体的质量不会改变,但它的重量可以改变

杠杆
  • 重心:物体的重力的合力作用点称为物体的重心。(与组成该物体的物质有关)
  • 形心:物体的几何中心。(只与物体的几何形状和尺寸有关,与组成该物体的物质无关)。
  • 质心:指物质系统上被认为质量集中于此的一个假想点。

力矩/扭力是旋转力,作用于物体的某一个非中心位置

作用力 * 垂直距离,或者力 * 距离 * sin(\theta)

杠杆:作用力 * 作用力到支点距离 == 负载力 * 支点到负载的距离 

功与能量

(焦耳J-> N * m -> kg * m^2/s2) =   × 距离 × cos θ,如果没有移动,距离为0,结果为0

能量(焦耳J) 

通过做功可以将一种形式的能量转化为另一种形式的能量,或者将能量从一个物体转移到另一个物体

  • 当一个物体作功,它就失去能量
  • 为一个物体作功,它就得到能量

势能(位置或状态的能量):引力/重力势能 = m g h

动能(运动的能量)动能 = ½ m v^2

能量守恒定律:能量转变,但总能量不变

功率

1 W瓦特 = 1 J/s焦耳的能量每秒

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