如何簡單瞭解自然座標系

自然座標系是沿質點的運動軌道建立的座標系·在質點運動軌道上任取一點作為座標原點O，質點在任意時刻的位置，都可用它到座標原點O的軌跡的長度來表示·

自然座標系

在自然座標系中，兩個單位向量是這樣定義的:切向單位向量，沿質點所在點的軌道切線方向法向單位向量，垂直於在同一點的切向單位向量而指向曲線的凹側.可見這兩個單位向量的方向，也是隨質點位置的不同而不同的.

在自然座標系中表示質點速度，是非常簡單的，因為無論質點處在什麼位置上速度都只有切向分量，而沒有法向分量.

自然座標系不僅適用於平面運動，也可以用於三維空間的運動.不過在三維情況下，應該引入兩個法向單位向量

自然座標

理論力學中對沿曲線運動的質點， 常把其加速度向量a 分解為沿軌道的切線方向和法線方向的兩個分量，如果把軌道的切線和法線也作為座標系來看 則叫自然座標系。

自然座標系指用來模擬多體系統的一系列點的笛卡爾座標或單位向量的三個笛卡爾分量。這些點往往取在運動副或感興趣的點上， 單位向量常取在運動副的軸線或特定方向上。選用自然座標的總原則是使點和單位向量的總數最少。