大学物理04动力学2.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,动量定理和动量守恒定律,第四章 动量定理和动量守恒定律,1,1/18,4.1,质点动量定理,4.2,质点系动量定理,4.3 动量守恒定律,小结,返回,4,动量守恒定律,2,2/18,4.1,质点动量定理,1、动量：,大小：,方向：,与 方向一致,2、冲量：,是用来衡量物体,运动量,大小物理量。,牛顿第二定律：,在 时间内,元冲量,描述力在,时间上积累,作用物理量。,定义：,3,3/18,当力,作用时间比较长,时，通常不能再认为力是恒矢量,两边积分：,为力 在,t,2,-,t,1,时间间隔内,总冲量,若 为,恒力,，则,(方向同 ),？,对,4,4/18,3、质点动量定理,质点,动量定理,微分形式,在 时间内质点所受,合外力,冲量,等于在同一时间内质点,动量增量,。,物理意义：,由、式，得,质点,动量定理,积分形式,物理意义,：质点所受合外力,冲量,等于质点,动量增量,5,5/18,用动量定理求冲量方法：,（1）解析法,（惯用分量式计算）,（2）矢量作图法,6,6/18,若有这么力：作用时间极短，改变极快，则定义为,冲力,。,F,t,图,4、冲力,（冲击、碰撞、爆炸）,计算冲力作用效果，适用动量定理：,平均冲力：,（力对时间,平均值）,7,7/18,实例,撑杆跳运动员从横杆跃过,假如不是海棉垫子，而是大理石板，又会怎样呢？,落在海棉垫子上不会摔伤，,8,8/18,篮板受到平均作用力。,例题1：,x,y,=0,篮板受平均作用力：,篮球,m,=,1kg,，以,=6m/s,=60,o,撞在篮板上，,解：,设碰撞时间,t,=0.01s,，碰后,=6m/s,求：,先以球为研究对象：,9,9/18,篮板受平均作用力：,大小600N，方向水平向左。,10,10/18,4.2,质点系动量定理,质点系：,由若干个相互作用质点组成系统。,内力,：质点组内各质点间相互作用力；,外力,：系统之外其它物体对系统内任意质点作用力。,对于有,两个质点,系统：,11,11/18,推广到有,n,个质点质点组：,对于系统内任意两个质点,i,、,j,，有,于是，系统总内力：,合外力,对系统冲量等于系统,总动量增量,。,12,12/18,4.3,动量守恒定律,质点系动量定理：,即：,当系统所受合外力为零时，系统总动量守恒。,动量守恒定律,分量式,：,说明：即使 ，只要合外力,沿某一坐标轴分量,为零，那么系统在,该方向上动量守恒,。,13,13/18,但 ，系统动量守恒。,注意：,(1)即使 ，,(2),系统动量守恒是指系统,总动量,守恒，而系统内各个,质点动量不一定守恒。,(3)守恒定律要求各质点动量必须是对,同一惯性系,而言。,以地面为参考系:,+,以M为参考系：,14,14/18,取一维坐标如图,例题 2：,圆弧滑槽，半径R，质量M，与水平面之间无摩擦，,另一小物体质量,m,，自圆弧顶点从静止开始下滑。,求：,m,滑到底部时，M 在水平面上移动距离,分析：取,M,、,m,为研究对象,在水平方向上，合外力为零，动量守恒,初始状态,即任意时刻有,两端对时间积分,O,设,m,下落所花时间为,t,15,15/18,联立得,则,为 0,t,时间内,m,在水平方向上位移,为 0,t,时间内,M,在水平方向上位移,由几何关系应有,16,16/18,小结：,一、质点动量定理,1、动量：,2、冲量：,元冲量,总冲量,3、质点动量定理：,微分形式：,积分形式：,物理意义,：质点所受合外力,冲量,等于质点,动量增量,描述力在,时间上积累,作用物理量。,17,17/18,平均冲力（,力对时间平均值,）：,二、质点系动量定理,合外力,对系统冲量等于系统,总动量增量,。,三、动量守恒定理,当系统所受合外力为零时，系统总动量守恒。,18,18/18,