位置向量

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在三维空间裏,相对于某参考点,一个质点的位置,可以用位置向量来表示。設定一坐标系。參考这坐标系,质点的坐标,就是相对于這坐标系的原点的位置向量。在运动学裏,位置向量是描述质点运动的基本参量,是一个向量:有大小,也有方向。

位置矢量[编辑]

从坐标原点指向质点所在位置的矢量称为位置矢量,简称位矢

假设坐标系是直角坐标系,坐标轴为x-轴、y-轴與z-轴,则质点的位置向量标记为;其中,分别为质点對於x-轴、y-轴、與z-轴的坐标。

例子:如右圖所展示的三维直角坐标系原点的坐标為。參考这座標系,點的位置是,而點的位置是

  • 选定参考系,质点的位置由原点到质点的位置向量表示,随著时间的演化,位置向量可以描述质点的运动。在力学裏,位置向量常被用来跟踪质点、粒子、或刚体的运动。
  • 位置向量的改变称为位移,就是质点移动后的位置向量减去移动前的位置向量。假若點移动到新的位置,那麼,P點的位移是
  • 位置向量對於时间的的导数称为速度
  • 位置向量對於时间的二阶导数称为加速度
  • 微分几何用位置向量函数来描述连续性可微分曲线,其独立参数可以是时间,角度,或曲线径长。

不同坐标系中的位置向量[编辑]

  • 直角坐标系
  • 圓柱坐标系
  • 球坐标系

參閱[编辑]