大学物理-能量和动量概要.ppt
《大学物理-能量和动量概要.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《大学物理-能量和动量概要.ppt(28页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第二节第二节 动量守恒定律动量守恒定律一、质点和质点系的动量一、质点和质点系的动量一、质点和质点系的动量一、质点和质点系的动量1.质点的动量质点的动量质点机械运动的量度质点机械运动的量度2.质点系的动量质点系的动量 N个质量分别为个质量分别为 ,动量分别为动量分别为 的质点组成质点系,其总动量为的质点组成质点系,其总动量为1 牛顿第二定律的一般形式牛顿第二定律的一般形式特例特例特例特例二、二、二、二、动量的时间变化率动量的时间变化率动量的时间变化率动量的时间变化率 力力力力质点动量的时间变化率是质点所受的合力质点动量的时间变化率是质点所受的合力1.质点动量的时间变化率质点动量的时间变化率2.质
2、点系动量的时间变化率质点系动量的时间变化率 N个质量分别为个质量分别为 动量分别为动量分别为 的质点组成一个质点系,各质点所受的合力分别为的质点组成一个质点系,各质点所受的合力分别为2将以上各式相加,并考虑到将以上各式相加,并考虑到得:得:即即 结论结论结论结论:质点系所受外力的质点系所受外力的矢量和矢量和矢量和矢量和等于质点系的总等于质点系的总动量的时间变化率。动量的时间变化率。3具体分析具体分析研究对象的运动情况和受力情况研究对象的运动情况和受力情况牛顿定律的应用牛顿定律的应用牛顿定律的应用牛顿定律的应用选定坐标选定坐标参考系、坐标系、正方向参考系、坐标系、正方向隔离物体隔离物体明确研究对
3、象明确研究对象建立方程建立方程分量式分量式4 例例例例.一艘质量为一艘质量为m的潜水艇,全部浸没水中,并由静的潜水艇,全部浸没水中,并由静止开始下沉。设浮力为止开始下沉。设浮力为F,水的阻力水的阻力f=kAv,式中,式中A为为潜水艇水平投影面积,潜水艇水平投影面积,k为常数。求潜水艇下沉速度与为常数。求潜水艇下沉速度与时间的关系。时间的关系。由牛顿第二定律:由牛顿第二定律:解:解:以潜艇为研究对象,受力如图以潜艇为研究对象,受力如图,在地球系中建立如图坐标在地球系中建立如图坐标OmgFc+f5讨论潜艇讨论潜艇运动情况运动情况极限速率(收尾速率)极限速率(收尾速率)极限速率(收尾速率)极限速率(
4、收尾速率)6类似处理:类似处理:跳伞运动员下落,跳伞运动员下落,有阻力的抛体运动有阻力的抛体运动小球在粘滞流体中下落小球在粘滞流体中下落.练习练习练习练习:物体在粘性流体中运动时会受到流体的阻力作物体在粘性流体中运动时会受到流体的阻力作用。实验证明,当物体速度不太大时,阻力与速度大小用。实验证明,当物体速度不太大时,阻力与速度大小成正比,方向与速度方向相反,即成正比,方向与速度方向相反,即 ,其中,其中 为常为常数,与流体性质有关。今有一质量为数,与流体性质有关。今有一质量为m的物体,在的物体,在t=0=0时时以初速以初速v0 0进入粘性流体,并设物体除受阻力外,未受其进入粘性流体,并设物体除
5、受阻力外,未受其它力作用。试求某一时刻它力作用。试求某一时刻 t 物体的速度大小。物体的速度大小。答案:答案:Ot7 例例例例.质量为质量为m的小物体,在半径为的小物体,在半径为R、一端固定于一端固定于O点点的细绳拉动下在竖直面内作圆周运动。试求小物体位的细绳拉动下在竖直面内作圆周运动。试求小物体位于圆周最高点于圆周最高点A和最低点和最低点B处时绳的张力,以及在处时绳的张力,以及在A点点时细绳不致松弛所需的最低速率时细绳不致松弛所需的最低速率。解解解解:如图所示,小物体在任意位置:如图所示,小物体在任意位置时受到两个力的作用:重力时受到两个力的作用:重力mg 细绳张力细绳张力TTmg AORm
6、mB 按法向、切向分解,其牛顿运动按法向、切向分解,其牛顿运动方程为:方程为:8解上述方程得解上述方程得A点:点:B点:点:在在最高点最高点A时细绳不致松弛所需的条件为时细绳不致松弛所需的条件为TA=09三、三、三、三、动量定理动量定理动量定理动量定理 力对时间的累积效应力对时间的累积效应力对时间的累积效应力对时间的累积效应1.质点的动量定理质点的动量定理 微分形式微分形式积分形式积分形式质点动量的增量等于质点所受合力的冲量质点动量的增量等于质点所受合力的冲量10分量式:分量式:冲量冲量 是是 对时间的累积效应,其效果在于改变物对时间的累积效应,其效果在于改变物体的动量体的动量。冲量和平均冲力
7、冲量和平均冲力Ot11世界公认万虎是世界公认万虎是“真正的真正的航天始祖航天始祖”,2020世纪世纪6060年年代,国际天文学会将月球代,国际天文学会将月球上的一座环行山命名为上的一座环行山命名为“万虎山万虎山”,以纪念这位勇,以纪念这位勇士。士。1414世纪末,中国明代有一位木匠叫万虎,在几个世纪末,中国明代有一位木匠叫万虎,在几个徒弟的帮助下,造了一只徒弟的帮助下,造了一只“飞天椅飞天椅”。万虎让人把它。万虎让人把它绑在椅子上,并点着火箭。但不幸的是,火箭点完后,绑在椅子上,并点着火箭。但不幸的是,火箭点完后,他坠地身亡。他坠地身亡。12例例 一篮球质量一篮球质量0.58kg,从从2.0m
8、高度下落,到达地面后,以同样高度下落,到达地面后,以同样解解 篮球到达地面的速率篮球到达地面的速率对地平均冲力对地平均冲力tF(max)F0.019sO相当于相当于 40kg 重物所受重力重物所受重力!速率反弹,接触时间仅速率反弹,接触时间仅0.019s.求求 对地对地平均冲力平均冲力?132.质点系的动量定理质点系的动量定理 微分形式:微分形式:积分形式:积分形式:质点系动量的增量等于质点系所受外力矢量和的冲量。质点系动量的增量等于质点系所受外力矢量和的冲量。分量式分量式:注意注意注意注意:质点系总动量的变化与内力质点系总动量的变化与内力的冲量无关。的冲量无关。14 牛顿第二定律反映了力的瞬
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 大学物理 能量 动量 概要
限制150内