第四章冲量和动量*第三章功和能例解二粒子间互相斥力为作用力:,k是常数,r为两者(1)构建座标系or,设粒子由r1→r2,则作用力作功:(仅与始末位置有关)f是保守力(2)设EP(∞)=0,则思索:若取粒子的通常路径,该怎么证明?宽度。(2)若是,求两者距r时的势能。设EP(∞)=0问:(1)f是保守力吗?*第三章功和能三、机械能守恒定理质点系动能定律:当——机械能守恒定理(3)守恒定理是对一个系统而言的(2)守恒是对整个过程而言的,不能只考虑始末两状态说明(1)守恒条件:——功能原理*第三章功和能四、能量守恒和转化定理能量不能消失,也不能创造,只能从一种方式转换为另一种方式。对一个封闭系统来说,不论发生何种变化,各类方式的能量可以相互转换,但它们总和是一个常量。这一推论称为能量转换和守恒定理。能量守恒定理可以适用于任何变化过程功是能量交换或转换的一种测度机械能守恒定理是普遍的能量守恒定理在机械运动范围内的彰显诸如:借助水位差带动水轮机转动,能使发电机发电,将机械能转换为电能。
电压通过电热器能发热,把电能又转换为热能。*第三章功和能解二:长为l的链条置于光滑桌面上,t=0时,链条静止,下垂部份为a,求链条刚离开桌面时的速率。例研究对象:受力剖析:oxal整个链条设t时刻下垂部份为xx段受重力作用:动能定律重力的功:动能增量:*第三章功和能解三:研究对象:受力剖析:oxal整个链条+月球功能原理重力mg+支持力N保守内力外力不作功状态1:选定o点为势能零点状态2:=*第三章功和能求把水从蓄水池抽出所用的功。例解(平缓抽出)近似觉得水是一层一层被抽出的外力大小等于重力设在x处取一层宽度为dx的水质量:所需外力:(恒力作功)将dm抽出外力需作功:将水全部抽出:*第三章功和能劲度系数为k的轻质弹簧上挂一重物M,另一端固定在铅例垂面内圆环的最低点A,设弹簧原长与圆环直径R相等,M自弹簧原长C点无初速率沿圆环滑至最高点B时所获得的动能。(设磨擦略去不计)求:RARBC解研究对象:M+弹簧+月球受力剖析:只有保守内力作功∴机械能守恒取弹簧原长为弹性势能零点B点为重力势能零点弹力势能零点重力势能零点状态1状态2=∴*第四章冲量和动量我们常常只关心过程中力的疗效——力对时间和空间的积累效应。
力在时间上的积累效应:平动冲量动量的改变转动冲量矩角动量的改变力在空间上的积累效应:功改变能量牛顿定理是力的瞬时作用规律。但在有些问题中,如:碰撞、…散射第四章冲量和动量*第四章冲量和动量第四章冲量和动量§4-1质点动量定律§4-2质点系动量定律§4-3质点系动量守恒定理*§4-4刚体运动定律*第四章冲量和动量§4-1质点动量定律一、动量定律设一质点在外力持续作用下运动动量:考虑一微时段dt,由牛二律:改写方式:——质点动量定律的微分方式质点动量的微分等于作用在质点上合力的元冲量在△t=t2-t1内:——质点动量定律的积分方式*第四章冲量和动量方程右边:——力的冲量描述△t时间内力的持续作用的总疗效,是过程量。方程右边:——动量的增量在△t时间内,作用在质点上的合外力冲量等于同一段时间内质点动量的增量二、关于动量定律的几点说明1、适用范围:惯性系低速宏观和高速微观粒子均适用必须相对同一参照系*第四章冲量和动量2、分量式:冲量的任何份量等于在它自己方向上的动量的增量3、平均力道:在力的整个作用时间内,平均力的冲量等于变力的冲量平均力4、矢量画图*第四章冲量和动量质量m=1kg的小球作圆周运动,A点时υ=2m/s,方向如图,B点时υ=4m/s动量冲量动量定理思维导图,例该段时间内小球遭到合外力的冲量。
求:解:初态:末态:∴作图法:解析法:*第四章冲量和动量一足球质量0.58kg,从2.0m高度下落,抵达地面后,解足球抵达地面的速度对地平均力道tF(max)F0.019sO相当于40kg重物所受重力!以同样速度回落,接触时间仅0.019s.求对地平均力道?例*第四章冲量和动量研究对象:矿砂以从传送带A落到传送带B上后,随B以运动。已知动量冲量动量定理思维导图,,方向如图。传送带的传送量。求矿砂作用在传送带上的平均力。例解内落在A上的矿砂∴作矢量图:*第四章冲量和动量§4-2质点系动量定律以两质点系为例推证(质点系动量定律)一对内力*第四章冲量和动量§4-3质点系动量守恒定理质点动量守恒定理:常矢量质点系动量守恒定理:常矢量讨论1、动量守恒的条件:合外力为零(指在整个运动过程中,合外力时时刻刻都为零)*第四章冲量和动量讨论2、动量守恒的份量式(单方向上的动量守恒)3、内力可改变系统内各质点的动量,不会改变系统总动量(阐明了物体间的互相作用及机械运动发生转移的规律)5、动量守恒定理是自然界一切过程最基本的定理4、当外力