《动量和动量守恒》PPT课件.ppt

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1、第3章动量和动量守恒3-1质点和质点系的动量定理3-2动量守恒定律3-3火箭飞行原理3-4质心质心运动定理力(力矩）对时间的积累效应力(力矩）对空间的积累效应研究------动量定理-----动能定理(第4、5章）平动冲量动量的改变功动能的改变------角动量定理（第5章）转动冲量矩角动量的改变对质点：……..(1)力的冲量：单位:牛顿.秒3-1质点和质点系的动量定理一.力的冲量过程量，反映力的时间积累效应。矢量,方向沿动量增量的方向。特点：平均冲力的概念：若一恒力的冲量与相同时间内一变力的冲量相等。则该恒力称为这一变力的平均冲力。二.质点的动量定

2、理由牛顿第二定律合力的冲量动量的增量作用于质点的合力的冲量等于质点动量的增量----质点的动量定理积分形式微分形式动量定理是牛顿第二定律变形，但又不同于牛顿第二定律（瞬时作用规律）。积分形式微分形式分量式船行“八面风”逆风行舟与水的阻力相平衡为船前进的推动力龙骨帆风例：圆锥摆运动当质点从a点绕行半周到b点，求此过程中重力、绳中张力的冲量。解：重力的冲量（恒力的冲量）要求张力的冲量（变力的冲量）用动量定理计算冲量举例ab三.质点系的动量定理质点系:由相互作用的若干质点组成的系统。内力:质点系内质点之间的相互作用力。外力:质点系外其它物体对质点系内质点

3、的作用力。两个质点组成的质点系的动量变化:对第1个质点对第2个质点两式相加由牛III:两式相加:质点i所受系统以外的合力，：质点i受质点j的内力，：质点i的动量。推广到更多质点的系统：对质点i：对质点系：Fipiij质点系fjifij一对内力抵消即有记作:质点系所受合外力对质点系：积分形式微分形式系统内力之和质点系的总动量由牛III：质点系的动量定理：作用于质点系的合外力的冲量等于系统动量的增量。质点系动量定理是牛III的必然推论。用质点系动量定理处理问题可避开复杂的内力。内力能使系统内各个质点的动量发生改变，但对系统的总动量不产生任何影响。动量定理

4、只适用于惯性系。内力不影响系统总动量说明特别注意:Fipiij质点系fjifij3、当内力>>外力时，动量近似守恒。例如碰撞和爆炸。1、只适用于惯性系。2、若某方向的合外力为零，则沿这方向动量守恒。如果合外力为零，则质点系的总动量不随时间改变常矢量3-2动量守恒定律若合外力为0，即质点系的动量定理或说明4、动量守恒定律是比牛顿定律更普遍、更基本的定律，宏观和微观领域均适用。(例：中微子的发现）常用的分量式：若若若例3-1水平光滑铁轨上有一车，长度为l，质量为m2，车的一端有一人（包括所骑自行车），质量为m1，人和车原来都静止不动。当人从车的一端运动到

5、另一端时，人、车各移动了多少距离？解：以人、车为系统，在水平方向动量守恒。建立如图所示的坐标系，有M1v1+m2（-v2)=0或v2=m1v1/m2人相对于车的速度u=v1-(-v2)=(m1+m2)v1/m2设人在时间t内从车的一端走到另一端，则有在这段时间内人相对于地面的位移为小车相对于地面的位移为如图所示，两部运水的卡车A、B在水平面上沿同一方向运动，B的速度为u，从B上以6kg/s的速率将水抽至A上，水从管子尾部出口垂直落下，车与地面间的摩擦不计，时刻t时，A车的质量为M，速度为v。选A车M和t时间内抽至A车的水m为研究系统，水平方向上动

6、量守恒解:例3-2求:t时刻，A的瞬时加速度ABuvA例3-3.质量为M的人拿着质量为m的物体跳远，起跳速度为v0,仰角为φ。到最高点时，此人将手中的物体以相对速率u水平向后抛出。问跳远成绩因此而增加多少？解:当达到最大高度时，抛出m相对地的速度为v-u,速度增量增加的距离：由水平方向动量守恒：得而故m,M3-3火箭飞行原理------变质量问题▲粘附—主体的质量增加（如滚雪球）▲抛射—主体的质量减少（如火箭发射）还有另一类变质量问题是在高速（vc）情况下，这时即使没有粘附和抛射，质量也可以改变—随速度变化m=m(v)，这是相对论情形，不在本节讨论

7、之列。变质量问题（低速，v<

8、用下获得的速度~3108m/s小得多,由此引起人们对离子火箭,光子火箭的遐想……...可惜它们喷出的物质太