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《普通化学学》第2章运动的守恒量和守恒定理.pdf

更新时间:2023-11-12 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

第二章运动的守恒量和守恒定理2-1质点系的内力和外力刚体刚体运动定律2-2动量定律动量守恒定理2-3能量动能定律2-4保守力成对力的功势能2-5质点系的功能原理机械能守恒定理2-6碰撞2-7质点的角动量和角动量守恒定理2-8对称性和守恒定理--1质点系的内力和外力刚体刚体运动定律一、质点系的内力与外力系统内动量冲量动量定理思维导图,内力是成对出现的。质点系内各个质点间的互相作用。内力()外力()质点系外物体对系统内质点所施加的力。--1质点系的内力和外力刚体刚体运动定律二、质心刚体()是与质量分布有关的一个代表点,它的位置在平均意义上代表着质量分布的中心。-对于N个质点组成的质点系:直角座标系中的份量式:刚体的位矢:-对于质量连续分布的物体份量式:面分布体分布线分布刚体的位矢:刚体与重心()是两个不同的概念,重心是月球对物体各部份引力的合力(即重力)的作用点,刚体与重心的位置不一定重合。8Ma物理好资源网(原物理ok网)

-二.几种系统的刚体-“小线度”物体的刚体和重心是重合的。[例]如图示,均质圆盘求挖掉小圆盘后系统的刚体座标。由对称性剖析,刚体C应在x轴上。为质量的面密度,则刚体座标为:均匀杆、圆盘、圆环、球,刚体为其几何中心。-例2-1求腰长为a的等边直角三角形均匀板材的刚体位取厚度为dx的面积元,设板材每单位面积的质量为,则此面积元的质量取座标轴如图,按照对称性剖析可知:--内容回顾刚体()是与质量分布有关的一个代表点,它的位置在平均意义上代表着质量分布的中心。-三、质心运动定理由刚体位矢公式:刚体的速率为:刚体的加速度为:-由牛顿第二定理得-刚体的运动等同于一个质点的运动,这个质点具有质点系的总质量,它遭到的外力为质点系所受的所有外力的矢量和。刚体运动定律:在质点热学中所谓“物体”的运动,实际上是物体刚体的运动。8Ma物理好资源网(原物理ok网)

----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改变能量牛顿定理是瞬时的规律。在有些问题中,如:碰撞(宏观)、(微观)散射2-2动量定律动量守恒定理-一、动量定理由牛顿运动定理:表示力对时间的累积量,称作冲量(其中,-质点在运动过程中,所受合外力的冲量等于质点动量的增量。说明冲量的方向是所有元冲量矢量的方向。动量定律反映了力在时间上的累积作用对质点形成的疗效。(2)式中冲量是矢量,在恒力作用下,冲量的方向与恒力的方向相同。即:(恒力的冲量)-(3)质点的动量定律为矢量式,份量式为:上式说明:哪一个方向的冲量只改变哪一个方向的动量-船行“八面风”-演示逆风行舟-动量定律中的动量和冲量都是矢量,符合矢量叠加原理。8Ma物理好资源网(原物理ok网)

或以份量方式进行估算:-冲击、碰撞问题中计算平均力道()。动量定律是牛顿第二定理的积分方式,只适用于惯性系。动量定律在处理发霉量问题时很便捷。-力的冲量(积分方式)平均力道-(m)质点系为质点的内力,ij的动量。对质点由牛顿第三定理有:-质点系动量定律(微分方式)—质点系动量定律(积分方式)用质点系动量定律处理问题可避免内力。系统总动量由外力的冲量决定,与内力无关。-研究锤对型腔的作用过程,在竖直方向借助动量定律,取竖直向下为正。例2-2质量m=0.3t的重锤,从高度h=1.5m处自由落到受锻压的螺孔上,螺孔发生形变。假如作用的时间=0.01s。试求锤对型腔的平均力道。以重锤为研究对象,剖析受力动量冲量动量定理思维导图,作受力图。-解法二:研究锤从自由下落到静止的整个过程,其动量变化为零。支持力的作用时间为由动量定律:-例2-3一绳越过一定滑轮,两端分别拴有质量为m及m'的物体A和B,m'小于m。8Ma物理好资源网(原物理ok网)

B静止在地面上,当A自由下落距离h后,绳子才被拉紧。求绳子刚被拉紧时两物体的速率,以及B能上升的最大高度。作绳拉紧时的受力图。绳子正好拉紧前的顿时,物体A的速率为:gh经过短暂的冲击过程,两物体速度相等,对两物体分别应用动量定律(取向上为正):-考虑到绳不可伸长,有:平均力道T绳子拉紧后,A、B系统的加速度为:即为绳子刚被拉紧时两物体的速率。-=常矢量依据刚体运动定理:8Ma物理好资源网(原物理ok网)

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