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在三角函数中, 通常用希腊字母 $θ$ 表示角, 单位圆(半径为 1,且圆心是原点)上一点到 $x$ 轴的距离是这个角的正弦 $sinθ$ ($\frac {DistanceToX} {1} = sinθ$), 到 $y$ 轴的距离则是这个角的余弦 $cos$($\frac {DistanceToY} {1} = cosθ$).
对 $tan$ 和 $cot$ 有一种漂亮的几何解释, 如果过 $θ$ 角单位圆上的点, 画出圆的切线, 那么切线和 $x$ 轴交点之间的距离, 就是这个角的正切 $tanθ$ , 这个点与切线和 $y$ 轴的交点的距离, 就是这个角的余切 $cotθ$.
单位为 $rad$ ,弧长大小为圆的半径 $r$ 的弧,其所对的圆心角为 $1$ 弧度。圆周长为 $2πr$ ,因此一周弧度数为 $\frac {2πr} {r} = 2π$。公式如下,在这里 $n$ 就是角度数,即圆心角 $n$ 所对应的弧长: $$ radians = \frac {nπr} {180} $$
度 | 0° | 30° | 45° | 60° | 90° | 120° | 135° | 150° | 180° | 270° | 360° |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
弧度 | 0 | π/6 | π/4 | π/3 | π/2 | 2π/3 | 3π/4 | 5π/6 | π | 3π/2 | 2π |
JavaScript 中的内置对象Math的三角函数比如 Math.sin(x)
/ Math.cos(x)
等,参数是一个以弧度为单位的数值。查看弧度如何影响正弦余弦正切。(网页中间有个交互圆)
http://kou.benesse.co.jp/nigate/math/a14m0313.html https://zhuanlan.zhihu.com/p/26127567
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速度
用位移与发生这个位移所用的时间的比值,描述物理运动的快慢。通常用字母$v$代表。矢量。如果在时间$\Delta t$内物体的位移是$\Delta x$,他的速度($m/s$)表示为: $$ v = \frac {\Delta x} {\Delta t} $$
加速度
速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值,描述速度变化的快慢。通常用字母$a$代表。矢量。如果$\Delta v$表示速度在时间间隔$\Delta t$内的变化,他的加速度($m/s^2$)表示为: $$ a = \frac {\Delta v} {\Delta t} $$
匀变速直线运动
沿着一条直线,且加速度不变的运动。假设开始时刻$t=0$到$t$时刻的时间间隔为时间的变化量,$t$时刻的速度$v$与开始时刻的速度$v_0$(初速度)之差为速度的变化量。则,匀变速直线运动的速度与时间的关系为(换算过程): $$ a = \frac {\Delta v} {\Delta t} = \frac {v - v_0} {t - 0} $$ $$ v = at + v_0 $$ 若有$v-t$图像(以$v$为纵坐标,$t$为横坐标),则其以$a$为斜率的直线与$x$轴包裹围成的梯形面积((上底+下底)x高/2)是物体的位移,以下是匀变速直线运动的位移与时间的关系(换算过程): $$ x = \frac {(v_0 + v)(t - t_0)} {2} $$ $$ x = \frac {1} {2} (v_0 + v)t $$ $$ x = \frac {1} {2} (v_0 + at + v_0)t $$ $$ x = v_0t + \frac {1} {2} at^2 $$ 如果初速度为0,则公式简化为: $$ x = \frac {1} {2} at^2 $$ 根据位移与时间的关系公式,及速度与时间的关系公式,换算出速度与位移的关系式: $$ v^2 - v_0^2 = 2ax $$
自由落体运动
物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。这种运动在没有空气的空间才发生,在有空气的空间,如果空气阻力的作用比较小,可以忽略,则物体的下落可以近似看做自由落体运动。自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动。
自由落体加速度/重力加速度
在同一地点,一切物体自由下落的加速度都相同。通常用$g$表示,方向竖直向下。地球不同地方,$g$的大小不同,一般按$g=9.8m/s^2$计算。
力
物体与物体之间的相互作用力称为力,力的单位是牛顿,简称牛,符号是$N$。力是矢量。
重力
由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力(gravity),方向竖直向下。物体受到的重力$G$与物体质量$m$的关系是: $$ G = mg $$ 一个物体各部分都受到重力作用,从效果上看,我们可以认为各部分受到的重力作用集中于一点,这一点叫做物体的重心。重心的位置只跟物体形状有关。形状规则的均匀物体重心比较容易确定。质量分布不均匀的物体,重心的位置除了跟形状有关外,还跟物体内质量的分布有关。
万有引力
相互吸引力的作用存在于任何物体之间。相互作用的强度随距离增大而减小。
弹力
物体与物体接触时发生的相互作用力为接触力,接触力分为摩擦力和弹力,他们在本质上都是由电磁力引起的。 弹力大小与形变大小有关。形变越大,弹力越大。形变消失,弹力消失。弹簧发生弹性形变时,弹力的大小$F$跟弹簧伸长/缩短长度$x$成正比(胡克定律),$k$为弹簧的劲度系数,单位牛顿每米$N/m$: $$ F = kx $$
摩擦力
两个相互接触的物体,当他们发生相对运动或具有相对运动的趋势时,就会在接触面上产生阻碍相对运动趋势的力。
静摩擦力
当两个物体之间只有相对运动的趋势,但没有相对运动,此时的摩擦力为静摩擦力。方向沿接触面,与物体相对运动的趋势方向相反。假设存在箱子在地面上,用力推箱子,随着推力增大,静摩擦力增大。只要箱子与地面间没有产生相对运动,则静摩擦力与推力大小相等,方向相反。 静摩擦力的增大有限度。最大静摩擦力$F{max}$在数值上等于物体刚开始运动时的拉力。两物体间发生的静摩擦力$F$的范围是 $$ 0<F \leq F{max} $$
滑动摩擦力
当一物体在另一物体表面滑动,会受到另一物体阻碍它滑动的力,即滑动摩擦力。方向沿着接触面,并与物体相对运动相反。滑动摩擦力$F$大小跟压力$F_N$成正比: $$ F = μF_N $$ μ是比例常数(两个力的比值,没有单位),叫做动摩擦因数,数值与相互接触的两个物体的材料有关,也和接触面的情况(如粗糙程度)有关