01
动量定律
冲量:描述力对质点在时间上的积累作用,即微分方式的定义为由此式,代入牛顿第二定理,并定义动量,可得动量定律微分方式积分可得动量定律的积分方式即:物体所受合外力的冲量等于该物体的动量的增量。
上述所有的多项式都可以根据份量方式来写。
02
动量守恒定理
系统若果不受外力作用,则动量守恒,即当时,常矢量,
因为力的作用具有独立性,因而某个方向上假如合外力为零,则该方向上的动量守恒。
注意:动量守恒是指任意时刻动量都不变,它的条件是合力为零,不是合力的冲量为零,前者只能保证前后两个时刻动量相等。
03
刚体
离散分布的质点构成的体系的刚体连续分布的质点构成的体系的刚体刚体运动定律:质点系所受合外力等于其总质量除以刚体的加速度,即刚体参考系:以质点系的刚体为参考点的参考系
在质情系中,质点系的动量为零,由于刚体的位矢为零,体系的总体速率为零,并且体系的动能不一定为零。
04
定义质点的位矢与动量的矢积为质点对参考点的角动量
按照矢积的定义,当和中有一个为零,或则三者在一条直线上,则角动量为零。
比如顺着径向联通的质点,对原点的角动量为零。匀速直线运动的质点,角动量为恒量质心的角动量定理,由于匀速直线运动,动量守恒,因而左边第一项为零,而第二项中的与为同向矢量,故矢积为零,因而常矢量。
05
冲量矩和角动量定律
质点所受合外力对参考点构成的转矩为可以证明,据此得到这就是角动量定律的微分方式,即:合外力的扭矩对时间的积累等于角动量的增量,定义冲量矩的微分方式为,积分方式为
由于内力的扭力之和为零,故质点系的角动量与内力无关。
06
角动量守恒定理
当外力的转矩为零时,外扭矩的冲量矩时刻都为零,故角动量保持不变,这就是角动量守恒定理,即当时,常矢量。
依据,当不受力时,就不受转矩,则角动量守恒;更常见的情况是:。诸如,力仍然顺着径向,则对转动中心不产生转矩,比如行星绕某星体运动时,它所遭到的引力仍然指向该星体,是一个有心力,它的角动量保持不变。
角动量守恒的事例
生活中有好多角动量近似守恒的事例,比如丢出去的锤子(危险)会在空中不断翻转。不过若你在楼上落下一个纸团,它下落时会不断旋转,这是哪些缘由呢?
大量的尘埃在集聚,经过漫长的时间中渐渐产生一个巨大的天体,她们被吸引过来的时侯大多是半道被截胡的,并非一心一意奔向中心而至,因而必然存在角动量,这个角动量也是它献给未来家庭的碰面礼,每位尘埃都毫不吝惜的倾其所有奉献了它的角动量质心的角动量定理,而四面八方的飞来礼物又不大可能是正好对称分布的,最终就造成了这个未来的天体转了上去,这就是为何天体都在自转的诱因。