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1. 第三章动量与角动量1 1. 粒子系统1、粒子系统2、粒子系统的动量定律2、粒子系统的动量定律动量守恒理论模量问题3.2 粒子系统的动量定律动量守恒定律粒子系统 动量守恒定理 第三章 动量与角动量 2 一、粒子系统 一、粒子系统 N个粒子组成的系统——研究对象 研究对象 内力 内力 力系统粒子 粒子系统 粒子系统 特点: 特点:成对出现; 相同方向和相反方向成对出现; 等向相反 推论: 推论: 推论: 粒子系统内力之和 粒子系统内力之和为零 0iif 粒子系统重要推论之一 粒子系统重要
二、结语 1、外力系统的外力。 系统的外力是粒子系统对粒子系统内部粒子的排斥力。 iiFfF 外力总和 Sum of Sum of , , 3 and 311()Ff()()()()()()()iiiF 由两个组成的系统mass 由两个质点组成的系统 0iiF()0iidP() 当一个质点系统上的总外力为零时,这个质点系统的总动量将保持不变点系统的总和
3. 势头保持不变。 动量守恒原理是1m2m。 2. 动量守恒定理 2. 动量守恒定理:: 粒子系统的动量定律。 1、选择合理的制度和流程。 ,选择合理的制度和流程。 ,0iF2,有以下几种情况: 有以下几种情况:没有外力作用。 不受外力作用。 外力的矢量和为零。 外力的矢量和为零。 内力和外力。 内力和外力。 内力使系统中的粒子交换动量,但不影响系统的总动量。 内力使系统中的粒子交换动量,但不影响系统的总动量。 66. 每个速度都应该相对于同一个惯性参考系。 , 每个速度应相对于同一惯性参考系。 33. and force are and can be along the axis: and force are and can be along the axis: 55. 动量守恒原理是数学
4. 数学中最常见和最基本的定理之一。 动量守恒定律是宏观、微观、量子热、相对论等数学中最普遍、最基本的定理之一。 比如宏观世界、微观世界、量子热、相对论。 常数 xxPF0 常数 yyPF0 常数 常数 zzPF0,0iF44,如果,如果粒子系统的动量不守恒,但是,如果总外力的动量不守恒,但是,如果总外力的某个分量为零,则该动量分量守恒。 动量的某一分量为零,则该动量分量守恒。 当0F和P时,常数向量常数向量是等价的。 等价。 第三章动量与角动量 5 思考:卫星绕月球做匀速圆周运动,是否考虑动量:卫星绕月球做匀速圆周运动,动量是否守恒? 保护? 0F 外面外面。 nF Earth's is not 动量不守恒。 .Due to , , nF 第 3 章动量
5. 6 个角动量的例子。 示例 3.4 冲击摆。 质量为 M 的物体静止不动。 现在有一个有质量的物体静止不动。 现在有一颗质量为m的炮弹沿水平方向运动。 壳的速度沿水平方向以速度v撞击物体并停留在其中,撞击物体并停留在其中,求炮弹刚停在物体中时物体的速度,求当物体刚好停在物体中时物体的速度外壳只是停在对象中。 速度。 第三章 7 动量和角动量的例子 例 3.5 有一个大物体,有一个 1/4 弧形的销。 带圆弧销的大物体的质量为M,它停在光滑、光滑的水平面上。 在质量为 m 的水平面上,另一个质量为 m 的小物体从小物体其余部分的圆弧顶点下降。 小物体滑时求。求小物体m滑到尽头,大物体滑到尽头时质点系的动量定理表达式,大物体M在水平面上的移动距离
6、分支在水平面上的距离。 距离。 V- 3 and 8 粘附体质量减少(如滚雪球) 体质量减少(如滚雪球) 启动体质量减少(如 stag ) )) There type of mold is at high speed(还有一类模具体积问题是在高速(vc),)这时候虽然没有粘连和填充,但是质量还可以此时的变化虽然没有粘着和填充,但是质量也可以随着速度的变化而变化m=m(v),这是相对论的情况,本节不讨论。质点系的动量定理表达式,这是相对论的情况,本节不讨论。霉菌生长的问题(低速,酸败的问题(低速)
7. Speed, vc) 有两种) 有两种: 下面以Spur的飞行原理为例来讨论模量。 下面我们就以马刺的飞行原理为例,来探讨下模具量。 神舟六号待命待飞 神舟六号待命待飞上天 注:图片来自新华网。 at Mmt: +fuel=M, 他们对地速度为 (1) 经过时间dt后,质量dm的喷油量为喷油量d,Mm,剩余质量为剩余质量,d,到地面的速度为 (2) ,省略二阶小量,省略二阶小量,u称为射流速度,射流速度Mdm选择地面为参考系。 地面用作参考系 M(喷洒燃料相对于 LA
8. )(spray fuel to speed) is is ddmMd()(d)(d)MuMMM 分析湖人问题 质量为M0,初始速度为初始速度,最终 为最终速度 为最终质量 最终质量为M,则有 -(Md)() Laker底盘推力与燃料 Laker底盘推力与燃料燃烧速度 dm/ dtdm/dt与呼出气体和排出二氧化碳的相对速度uu成反比,与相对速度uu成反比。 以spur为对象,以spur为对象,用FF表示推力,则根据动量定律: 表示推力,则根据动量定律: