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动量的数学意义及基本性质

更新时间:2023-10-12 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

动量的数学意义及基本性质qVK物理好资源网(原物理ok网)

动量又称线性动量。在精典热学中,动量表示为物体的质量和速率的乘积,是与物体的质量和速率相关的数学量,指的是运动物体的作用疗效。下边是小编给你们整理的动量的数学意义简介,希望能帮到你们!qVK物理好资源网(原物理ok网)

动量的数学意义qVK物理好资源网(原物理ok网)

在数学学中,动量是与物体的质量和速率相关的数学量。qVK物理好资源网(原物理ok网)

通常而言,一个物体的动量指的是这个物体在它运动方向上保持运动的趋势。qVK物理好资源网(原物理ok网)

状态量,表示物体运动量的大小和方向;qVK物理好资源网(原物理ok网)

大小:P=mv,即物体质量与速率的乘积;qVK物理好资源网(原物理ok网)

方向:与速率方向相同;qVK物理好资源网(原物理ok网)

改变:外力的冲量会改变物体的动量,且Ft=P'-P,即外力的总冲量等于物体动量的改变量。qVK物理好资源网(原物理ok网)

动量的基本性质qVK物理好资源网(原物理ok网)

动量是矢量,用符号p表示。qVK物理好资源网(原物理ok网)

质点组的动量为组内各质点动量的矢量和。qVK物理好资源网(原物理ok网)

动量是一个守恒量,这表示为在一个封闭系统(不受外力或外力矢量和为0)内动量的总和不变。qVK物理好资源网(原物理ok网)

物体的机械运动都不是孤立地发生的,它与周围物体间存在着互相作用,这些互相作用表现为运动物体与周围物体间发生着机械运动的传递(或转移)过程,动量正是从机械运动传递这个角度测度机械运动的数学量,这些传递是等量地进行的,物体2把多少机械运动(即动量)传递给物体1,物体2将丧失等量的动量,传递的结果是二者的总动量保持不变。qVK物理好资源网(原物理ok网)

从动力学角度看,力反映了动量传递快慢的情况。qVK物理好资源网(原物理ok网)

与实物一样,电磁场也具有动量。比如光子的动量为,其中h为普朗克常量动量定理生活中的应用,k为波矢,其大小为k=2π/λ(λ为波长),方向沿波传播方向。qVK物理好资源网(原物理ok网)

动量守恒定理qVK物理好资源网(原物理ok网)

起源qVK物理好资源网(原物理ok网)

动量守恒定理是最早发觉的一条守恒定理,它起源于16~17世纪欧洲的哲学家们对宇宙运动的哲学思索。qVK物理好资源网(原物理ok网)

观察周围运动着的物体,我们看见它们中的大多数,比如跳动的皮球、飞行的炮弹、走动的时钟、运转的机器,就会停出来。看来宇宙间运动的总数虽然在降低。整个宇宙是不是也像一架机器那样,总有三天会停出来呢?并且,千百年来对天体运动的观测,并没有发觉宇宙运动有降低的征兆。生活在16、17世纪的许多哲学家觉得,宇宙间运动的总数是不会降低的,只要能找到一个合适的数学量来量度运动,都会听到运动的总数是守恒的。这个合适的数学量究竟是哪些呢?qVK物理好资源网(原物理ok网)

笛卡儿的定义qVK物理好资源网(原物理ok网)

美国哲学家兼物理家、物理学家笛卡儿提出,质量和速度的乘积是一个合适的数学量。并且后来,西班牙物理家、物理学家惠更斯(1629~1695)在研究碰撞问题时发觉:根据笛卡儿的定义,两个物体运动的总数在碰撞前后不一定守恒。qVK物理好资源网(原物理ok网)

牛顿的动量定义qVK物理好资源网(原物理ok网)

牛顿在总结这种人工作的基础上,把笛卡儿的定义作了重要的更改,即不用质量和速度的乘积动量定理生活中的应用,而用质量和速率的乘积,这样就找到了量度运动的'合适的数学量。牛顿把它称作“运动量”,就是现今说的动量。1687年,牛顿在他的《自然哲学的物理原理》一书手指出:某一方向的运动的总和除以相反方向的运动的总和所得的运动量,不因物体间的互相作用而发生变化;还强调了两个或两个以上互相作用的物体的共同重心的运动状态,也不因这种物体间的互相作用而改变,总是保持静止或做匀速直线运动。qVK物理好资源网(原物理ok网)

适用范围qVK物理好资源网(原物理ok网)

近代的科学实验和理论剖析都表明:在自然界中,大到天体间的互相作用,小到如质子、中子等基本粒子间的互相作用,都遵循动量守恒定理。因而,它是自然界中最重要、最普遍的客观规律之一,比牛顿运动定理的适用范围更广。qVK物理好资源网(原物理ok网)

得出qVK物理好资源网(原物理ok网)

1.问题的提出:动量定律阐明了一个物体动量的变化的缘由及量度,即物体动量要变化,则它要遭到外力并持续作用了一段时间,也即物体要遭到冲量。并且,因为力作用的互相性,任何遭到外力作用的物体将同时也要对施加该力作用的物体以反斥力,因而研究互相作用的物体系统的总动量的变化规律,是既普遍又有实际价值的重要课题。下边是探究物体系统总动量的变化规律的过程。qVK物理好资源网(原物理ok网)

2.从两体典型的互相作用——碰撞,理论上推论动量守恒定理qVK物理好资源网(原物理ok网)

问题情境:两球碰撞前后动量变化之间有何关系?qVK物理好资源网(原物理ok网)

推论过程:四步曲qVK物理好资源网(原物理ok网)

隔离体剖析法:从每位球动量发生变化的诱因入手,对每位球进行受力剖析,找寻它们各自遭到的冲量间的关系。qVK物理好资源网(原物理ok网)

物理认证:对每位球分别运用动量定律,再结合牛顿第三定理,定量推论得两只球动量变化之间的关系——大小相等,方向相反(即互相抵消)。qVK物理好资源网(原物理ok网)

生活中动量定理的例子_动量定理生活中的应用_应用动量定理介绍生活中的现象qVK物理好资源网(原物理ok网)

系统剖析法:在上面的基础上,以两只球组成的整体(系统)为研究对象,得出系统总动量的变化规律——总动量的变化为零(总动量守恒)。得出总动量守恒的表达式。(给出内力、外力的概念)qVK物理好资源网(原物理ok网)

推论:从守恒条件的进一步追问中,建立动量守恒定理的内容,完整地得出动量守恒定理。给出系统受力剖析图,得出具体推论。qVK物理好资源网(原物理ok网)

互相作用的物体,只要系统不受外力作用,或则遭到的合外力为零,则系统的总动量守恒qVK物理好资源网(原物理ok网)

3.动量守恒定理的实验验证:用气垫滑轨上两个滑块互相作用,验证之。qVK物理好资源网(原物理ok网)

一分为二验证:等质量的两个滑块通过金属弹性环互相作用(系统原先静止,烧断系住两滑块的橡皮筋),实验表明,两滑块作用后的总动量矢量也为零。具体操作中,用两只光电门(接到数字计时器s1挡)分别测得作用后两滑块的时间(即两滑块上装有相同长度的遮光板经过光电门的时间)相等(用数字计时器中的“转换”挡,调出每次记录的时间)。qVK物理好资源网(原物理ok网)

合二为一验证:等质量的两个物体,一个运动与另一个静止相撞后合二为一,分别测得碰前、碰后的时间。(只一个滑块上装有遮光板)。qVK物理好资源网(原物理ok网)

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