大学物理力学：深入剖析与关键公式
探索大学物理世界的核心，我们聚焦于力学领域的精华——质点运动学、质点动力学、刚体力学与能量问题，摒弃了流体力学和振动波动的探讨。
一、质点运动学
1. 基础概念
位置矢量：质点与参考点之间的有向线段，它是运动的起点和终点的纽带。
位移：从初位置到末位置的路径，描绘了质点的移动轨迹。
速度：位置矢量的变化速率，衡量运动的快慢。
加速度：速度随时间的变化率，决定运动的加减速度。
切向加速度：沿运动轨迹方向的加速度。
法向加速度：垂直于切线的加速度，与曲率半径相关。
2. 圆周运动解析
角位置：描述质点沿圆周的初始角度。
角位移：圆周运动中的累积转动角度。
角速度：单位时间内质点绕圆心旋转的角度，速度的角量形式。
角加速度：角速度随时间的变化率。
二、质点动力学
质心：由质量分布决定的质点系运动的几何中心。
动量与冲量：动量定义为质点的质量与其速度的乘积，冲量是力作用时间的积累效应。
牛顿第二定律：力与加速度之间基本的力-运动关系。
质心运动定理：质点系总动量的变化仅由外力决定。
三、刚体力学
转动惯量：描述刚体旋转惯性的核心量，对不同轴的不同计算。
平行轴定理与垂直轴定理：理解刚体转动惯量的转换方法。
角动量与力矩：角动量是质点动量与位矢矢积，力矩定义力在空间的作用效果。
四、能量问题
动能：质点或质点系的运动能量，与质量、速度和相对速度有关。
功与能量：功是力产生影响的量度，保守力与非保守力对能量转化的影响。
势能与机械能：势能的定义与保守力，机械能的总和包括动能和势能。
动能定理与功能原理：能量转换的数学描述，外力与内力对能量变化的贡献。
机械能守恒定律：能量守恒的条件与推论，揭示物理系统的重要规律。
以上是力学部分的核心知识点和公式，电磁学、热学与光学等领域的深入内容，我们将后续逐一展开。