做法之一
球坐标基矢按直角坐标展开:
球坐标系的基矢不像直角坐标的基矢一样是固定的,而是随坐标的改变而改变:
所球坐标系中的坐标的表达式为:
速度的表达式为:
而:
所以:
加速度的表达式为:
而:
其中 $\dot{\hat{\theta}}$ 和 $\dot{\hat{\varphi}}$ 为:
则:
最终得加速度的表达式为:
做法之二
坐标基矢之间的变换:
坐标基矢之间的逆变换:
坐标之间的变换:
坐标之间的逆变换:
质点位置的表达式:
将坐标的变换和基矢的变换代入可得:
速度的表达式为:
其中
代入变换关系可得:
加速度表达式为:
代入变换关系可得