哪些运动运用角动量定律
角动量定律
,
又称动量矩定律。
叙述角动量与扭矩之间关系的定律。对于质点,角动量定律可叙述为:质点对固定点的角动量对时间的微商,等于作用于该质点上的力对该点的转矩。对于质点系,因为其内各质点间互相作用的内力服从牛顿第三定理,因此质点系的内力对任一点的主矩为零。借助内力的这一特点,即可导出质点系的角动量定律:质点系对任一固定点o的角动量对时间的微商等于作用于该质点系的诸外力对o点的扭矩的矢量和。由此可见,描述质点系整体转动特点的角动量只与作用于质点系的外力有关,内力不能改变质点系的整体转动情况。
动量矩定律可拿来解决质点系动力学中与转动有关的问题。通常情况下,对于o点是动点的角动量定理怎么用,这个定律不创立,但o点是质点系的刚体时例外。
设接触地面前的瞬时速率为u,接触地面后回落的瞬时速率为v,地板对足球的平均斥力为f,作用时间为t,足球质量为m,原高度为h,大跌后高度为h。以竖直向上的方向为正方向,以地面为零势能面。
依据机械能守恒定理,
mgh=mu²/2
mv²/2=mgh
求得u=5m/s,v=-4m/s。
接触地面时,足球深受重力和地面斥力这两个力的作用,其合力为g+f;动量的增量为mv-mu。
依据动量定律,(g+f)t=mv-mu,解得f=-60n,即地面对足球的平均斥力为60n,方向竖直向下。
为此,足球对地面的平均斥力为60n,方向竖直向上
动力学的普遍定律之一。内容为物体动量的增量等于它所受合外力的冲量,或所有外力的冲量的矢量和[1]。
如以m表示物体的质量,v1、v2表示物体的初速、末速,i表示物体所受的冲量,则得mv2-mv1=i。式中三量都为矢量,应按矢量运算;只在三量同向或反向时,可按代数目运算,同向为正,反向为负,动量定律可由牛顿第二定理推出,但其适用范围既包含宏观、低速物体,也适用于微观、高速物体。
推论:
将f=ma....牛顿第二运动定理
带入v=v0+at
得v=v0+ft/m
通分得vm-v0m=ft
把vm做为描述运动状态的量,叫动量。
(1)内容:物体所受合力的冲量等于物体的动量变化。
表达式:ft=mv′-mv=p′-p,或ft=△p由此看出冲量是力在时间上的积累效应。
动量定律公式中的f是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力。它可以是恒力,也可以是变力。当合外力为变力时,f是合外力对作用时间的平均值。p为物体初动量,p′为物体末动量,t为合外力的作用时间。
(2)f△t=△mv是矢量式。在应用动量定律时,应当遵守矢量运算的平行四边表法则,也可以采用正交分解法,把矢量运算转化为标量运算。假定用fx(或fy)表示合外力在x(或y)轴上的份量。(或)和vx(或vy)表示物体的初速率和末速率在x(或y)轴上的份量,则
fx△t=mvx-mvx0
fy△t=mvy-mvy0
上述两式表明,合外力的冲量在某一座标轴上的份量等于物体动量的增量在同一座标轴上的份量。在写动量定律的份量方程式时,对于已知量,但凡与座标轴正方向同向者取正值,但凡与座标轴正方向反向者取负值;对于未知量,通常先假定为正方向,若估算结果为正值。说明实际方向与座标轴正方向一致,若估算结果为负值,说明实际方向与座标轴正方向相反。
对于弹性一维碰撞,我们有1/2mv^2=1/2mv1^2+1/2mv2^2
mv=mv1+mv2
可以解出v1和v2
[编辑本段]动量定律与动能定律的区别:
动量定律ft=mv2-mv1反映了力对时间的累积效应(冲量),是力在时间上的积分。
动能定律fs=1/2mv^2-1/2mv0^2反映了力对空间的累积效应(功),是力在空间上的积分。
动力学的普遍定律之一。内容为物体动量的增量等于它所受合外力的冲量,或所有外力的冲量的矢量和[1]。
如以m表示物体的质量,v1、v2表示物体的初速、末速,i表示物体所受的冲量,则得mv2-mv1=i。式中三量都为矢量,应按矢量运算;只在三量同向或反向时,可按代数目运算,同向为正,反向为负,动量定律可由牛顿第二定理推出,但其适用范围既包含宏观、低速物体,也适用于微观、高速物体。
推论:
将f=ma....牛顿第二运动定理
带入v=v0+at
得v=v0+ft/m
通分得vm-v0m=ft
把vm做为描述运动状态的量,叫动量。
(1)内容:物体所受合力的冲量等于物体的动量变化。
表达式:ft=mv′-mv=p′-p,或ft=△p由此看出冲量是力在时间上的积累效应。
动量定律公式中的f是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力。它可以是恒力,也可以是变力。当合外力为变力时,f是合外力对作用时间的平均值。p为物体初动量,p′为物体末动量,t为合外力的作用时间。
(2)f△t=△mv是矢量式。在应用动量定律时,应当遵守矢量运算的平行四边表法则,也可以采用正交分解法,把矢量运算转化为标量运算。假定用fx(或fy)表示合外力在x(或y)轴上的份量。(或)和vx(或vy)表示物体的初速率和末速率在x(或y)轴上的份量,则
fx△t=mvx-mvx0
fy△t=mvy-mvy0
上述两式表明,合外力的冲量在某一座标轴上的份量等于物体动量的增量在同一座标轴上的份量。在写动量定律的份量方程式时,对于已知量,但凡与座标轴正方向同向者取正值,但凡与座标轴正方向反向者取负值;对于未知量,通常先假定为正方向,若估算结果为正值。说明实际方向与座标轴正方向一致,若估算结果为负值,说明实际方向与座标轴正方向相反。
对于弹性一维碰撞,我们有1/2mv^2=1/2mv1^2+1/2mv2^2
mv=mv1+mv2
可以解出v1和v2
[编辑本段]动量定律与动能定律的区别:
动量定律ft=mv2-mv1反映了力对时间的累积效应(冲量),是力在时间上的积分。
动能定律fs=1/2mv^2-1/2mv0^2反映了力对空间的累积效应(功),是力在空间上的积分。
动力学的普遍定律之一。内容为物体动量的增量等于它所受合外力的冲量,或所有外力的冲量的矢量和[1]。
如以m表示物体的质量,v1、v2表示物体的初速、末速,i表示物体所受的冲量,则得mv2-mv1=i。式中三量都为矢量,应按矢量运算;只在三量同向或反向时,可按代数目运算,同向为正,反向为负,动量定律可由牛顿第二定理推出,但其适用范围既包含宏观、低速物体,也适用于微观、高速物体。
推论:
将f=ma....牛顿第二运动定理
带入v=v0+at
得v=v0+ft/m
通分得vm-v0m=ft
把vm做为描述运动状态的量,叫动量。
(1)内容:物体所受合力的冲量等于物体的动量变化。
表达式:ft=mv′-mv=p′-p,或ft=△p由此看出冲量是力在时间上的积累效应。
动量定律公式中的f是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力。它可以是恒力,也可以是变力。当合外力为变力时,f是合外力对作用时间的平均值。p为物体初动量,p′为物体末动量,t为合外力的作用时间。
(2)f△t=△mv是矢量式。在应用动量定律时,应当遵守矢量运算的平行四边表法则,也可以采用正交分解法,把矢量运算转化为标量运算。假定用fx(或fy)表示合外力在x(或y)轴上的份量。(或)和vx(或vy)表示物体的初速率和末速率在x(或y)轴上的份量,则
fx△t=mvx-mvx0
fy△t=mvy-mvy0
上述两式表明,合外力的冲量在某一座标轴上的份量等于物体动量的增量在同一座标轴上的份量。在写动量定律的份量方程式时,对于已知量,但凡与座标轴正方向同向者取正值,但凡与座标轴正方向反向者取负值;对于未知量,通常先假定为正方向,若估算结果为正值。说明实际方向与座标轴正方向一致,若估算结果为负值,说明实际方向与座标轴正方向相反。
对于弹性一维碰撞,我们有1/2mv^2=1/2mv1^2+1/2mv2^2
mv=mv1+mv2
可以解出v1和v2
[编辑本段]动量定律与动能定律的区别:
动量定律ft=mv2-mv1反映了力对时间的累积效应(冲量),是力在时间上的积分。
动能定律fs=1/2mv^2-1/2mv0^2反映了力对空间的累积效应(功),是力在空间上的积分。
动量定律()
动力学的普遍定律之一。内容为物体动量的增量等于它所受合外力的冲量,或所有外力的冲量的矢量和。如以m表示物体的质量,v1、v2表示物体的初速、末速,i表示物体所受的冲量,则得mv2-mv1=i。式中三量都为矢量,应按矢量运算;只在三量同向或反向时,可按代数目运算,同向为正,反向为负,动量定律可由牛顿第二定理推出,但其适用范围既包含宏观、低速物体,也适用于微观、高速物体。
推论:
将f=ma....牛顿第二运动定理
带入v=v0+at
得v=v0+ft/m
通分得vm-v0m=ft
把vm做为描述运动状态的量,叫动量。
(1)内容:物体所受合力的冲量等于物体的动量变化。
表达式:ft=mv′-mv=p′-p,或ft=△p由此看出冲量是力在时间上的积累效应。
动量定律公式中的f是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力。它可以是恒力,也可以是变力。当合外力为变力时,f是合外力对作用时间的平均值。p为物体初动量,p′为物体末动量,t为合外力的作用时间。
(2)f△t=△mv是矢量式。在应用动量定律时,应当遵守矢量运算的平行四边表法则,也可以采用正交分解法,把矢量运算转化为标量运算。假定用fx(或fy)表示合外力在x(或y)轴上的份量。(或)和vx(或vy)表示物体的初速率和末速率在x(或y)轴上的份量,则
fx△t=mvx-mvx0
fy△t=mvy-mvy0
上述两式表明,合外力的冲量在某一座标轴上的份量等于物体动量的增量在同一座标轴上的份量。在写动量定律的份量方程式时,对于已知量,但凡与座标轴正方向同向者取正值,但凡与座标轴正方向反向者取负值;对于未知量,通常先假定为正方向,若估算结果为正值。说明实际方向与座标轴正方向一致,若估算结果为负值,说明实际方向与座标轴正方向相反。
对于弹性一维碰撞,我们有1/2mv^2=1/2mv1^2+1/2mv2^2
mv=mv1+mv2
可以解出v1和v2
[编辑本段]动量定律与动能定律的区别:
动量定律ft=mv2-mv1反映了力对时间的累积效应(冲量),是力在时间上的积分。
动能定律fs=1/2mv^2-1/2mv0^2反映了力对空间的累积效应(功),是力在空间上的积分。动量定律
在过程ⅰ中,钢珠只受重力作用,动量的改变量等于重力的冲量,选项a正确.在过程ⅱ中,钢珠遭到重力和阻力作用,对全过程由动量定律知,过程ⅱ中阻力的冲量大小应等于过程ⅰ与过程ⅱ中重力的冲量的大小,c选项正确.
答案:ac
引用:
[1]动量定律-101学习补习(网页)
用原子、分子的排列方法来统一牛顿万有引力定理与库仑定理
摘要:物体是由原子、磁极是由原子、有的网友不同意用原子、分子、分子、分子的排列来统一牛顿万有引力定理与库仑定理,构成物体的基本粒子就有基本粒子的数目及排列方法、任何物体就是基本粒子的任何数目及任何排列方法、也有基本粒子的数目及排列方法、总结:两个质点之间万有引力的大小:与基本粒子的数目及排列方法、构成磁体的基本粒子就有基本粒子的数目及排列方法、也有基本粒子的的数目及排列方法、总结:两个磁体间的引力或作用力的大小:与基本粒子的数目及排列方法、证明了影响万有引力大小与影响磁力的大小的诱因是同样的:与基本粒子的数目及排列方法、物体间是万有引力或是磁力是由基本粒子的排列方法、你没法证实:两个质点之间万有引力
牛顿万有引力定理:“万有引力是存在于任何物体之间的一种吸引力。万有引力定理表明,两个质点之间万有引力的大小,与它们质量的乘积成反比,与它们距离的平方成正比。”在定理中“物体”的概念,物体是由原子、分子、质子、中子、电子、夸克等基本粒子构成的,构成物体的基本粒子就有基本粒子的数目及排列方法、位置共同存在的事实。还有绝对化的“任何物体”这几个字,可以觉得,任何物体就是基本粒子的任何数目及任何排列方法、位置。在定理中所提到的“质量”,对于“质量”来说,也有基本粒子的数目及排列方法、位置共同存在的事实。还有与距离的平方成正比。总结:两个质点之间万有引力的大小:与基本粒子的数目及排列方法、位置有联系。并且与距离的平方成正比。
库仑定理:“两个磁体间的引力或作用力的方向在两个磁体的连线上,大小跟它们的磁体硬度的乘积成反比,跟它们之宽度离的平方成正比。”在定理中“磁极”的概念,磁体是由原子、分子、质子、中子、电子、夸克等基本粒子构成的,构成磁体的基本粒子就有基本粒子的数目及排列方法、位置共同存在的事实。
在定理中所提到的“磁极硬度”,对“磁极硬度”来说,也有基本粒子的的数目及排列方法、位置共同存在的事实。还有与距离的平方成正比。
总结:两个磁体间的引力或作用力的大小:与基本粒子的数目及排列方法、位置有联系。并且与距离的平方成正比。通过以上总结,证明了影响万有引力大小与影响磁力的大小的诱因是同样的:与基本粒子的数目及排列方法、位置有联系。并且与距离的平方成正比。由此证明,万有引力与磁力可以转换,物体间是万有引力或是磁力是由基本粒子的排列方法、位置所决定。电埸同样也用以上的理由。关于电与磁的相互转换,网友们是很清楚的,没有必要多讲了。其实,有的网友不同意用原子、分子的排列来统一牛顿万有引力定理与库仑定理,而且,你难以证实:“两个质点之间万有引力的大小:与基本粒子的数目及排列方法、位置有联系。并且与距离的平方成正比。”,“两个磁体间的引力或作用力的大小:与基本粒子的数目及排列方法、位置有联系。并且与距离的平方成正比。”这样的客观存在的事实。
一、新课教学
演示实验,猪肉从一米多高的地方落到海棉垫,猪肉没有打坡,为何呢?由此切入动量定律的推论.
如图所示,质量为m的物体在水平恒力作用下,经过时间t,速率由v变为,
由牛顿第二定理知……(1)
而加速度……(2)
由(1)、(2)两式得
或写为
即合外力的冲量等于物体动量的改变
指出对动量定律的理解
1、定理反映了合外力冲量是物体动量变化的诱因.
2、动量定律公式中的f是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力,它可以是恒力,也可以是变力,倘若是变力,此时所得的力是平均合外力.
3、动量定律公式中的f·t是合外力的冲量,是使研究对象动量发生变化的诱因,在所研究的化学过程中,如作用在物体上的各个外力作用时间相同,求合外力的冲量可先求所有力的合外力,再除以时间,也可以求出各个力的冲量再按矢量运算法则求所有力的会冲量,假若作用在被研究对象上的各个外力的作用时间不同,就只能先求每位外力在相应时间内的冲量,之后再求所受外力冲量的矢量和.
4、动量定律公式中的或,是所研究对象的动量的改变量,公式中的“-”号是运算符号,与正方向的选定无关.
5、是矢量式,在应用动量定律时,应当遵守矢量运算的平行四边形定则,也可以采用正交分解法,将矢量运算转为代数运算.
6、动量定律说明合外力的冲量与研究对象的动量增量的数值相同,方向一致,单位等效.合外力的冲量是物体动量变化的诱因角动量定理怎么用,但不能觉得合外力的冲量就是动量的增量.
7、动量定律除了适用于宏观低速物体,对微观现象和高速运动依然适用.
二、分析例题
【例1】一个质量为0.18kg的棒球,以25m/s的水平速率奔向球棒,被球棒严打后,反向水平飞回,速率的大小为45m/s,设球棒与棒球的作用时间为0.01s,球棒对棒球的平均斥力有多大?
剖析:球棒对棒球的斥力是变力,力的作用时间很短.在这个短时间内,力的大小先是大幅地减小,之后又大幅地减少为零,在冲击、碰撞一类问题中,互相作用的时间很短,力的变化都具有这个特征.动量定律适用于变力,为此,可以用动量定律求球棒对棒球的平均斥力.
由题中所给的量可以算出棒球的初动量和末动量,由动量定律即可求出橄榄球所受的平均斥力.
例题解读见书.
【例2】如图所示,用0.5kg的斧头钉铁钉,严打时斧头的速率为4rn/s,严打后斧头的速率变为零,设严打时间为0.01s
1、不计斧头的重量,斧头钉铁钉的平均斥力是多大?
2、考虑斧头的重量,斧头打铁钉的平均斥力是多大?
3、你剖析一下,在估算榔头钉铁钉的平均斥力时在哪些情况下可以不计斧头的重量.
剖析(如图)以斧头为研究对象,遭到重力和钉子弹力的作用,碰撞前,斧头动量,碰撞后,斧头动量为零.
依据动量定量,取向下为正方向列式,可求解
解答过程略.
归纳小结:应用动量定律的解题步骤:
1、确定研究对象2、进行受力剖析,确定全部外力及作用时间3、找出物体的初末状态并确定相应的动量4、选正方向,并给每位力的冲量和初末动量带上正负号,以表示和正方向同向或反向5、根据动量定律列多项式求解
提示中学生注意:
1、定理中ft是合外力的冲量,而且要把这个冲量与深受这个冲量的物体动量变化对应上去.
2、物体的初末态速率应是相对同一参考系(一般取地面为参考系)
3、各量应统一用国际单位求解.
4、在重力与平均斥力相比很小的情况下,可以不考虑重力的冲量,而可忽视重力.
【例3】设在演示实验中,猪肉从1m高处自由下落到海棉垫上,若从蛋黄接触软垫到陷至最高点经历的时间为0.2s,则这段时间内软垫对猪肉的平均斥力多大?剖析猪肉受力情况,指出重力不能忽视,得出猪肉遭到软垫的平均斥力很小.
应用举例:
请朋友按照动量定律解释例2和例3中斥力大小为何相差很大,结合教材内容剖析讨论.
推论:当动量的变化一定时,减短力的作用时间可减小斥力,延长力的作用时间可减少斥力.
三、学生活动:[小实验]纸带压在橡皮下边,置于水平桌面上,平缓带动和迅速抽动纸带,观察哪种情况下纸带更容易抽出.
继续中学生实验,用细线掳获石块,平缓或迅速向下提起细线,观察哪种情况下细线易断.
用动量定律对上述两个实验结果进行解释.
继续提问:杯子排在石头上立刻摔碎,掉在软垫上不易摔碎等现象,用动量定律解释.
四、总结、扩展
1、对于大小、方向都不变的恒力,它们冲量可以用估算,若f是变力,但在某段时间内方向不变,大小随时间均匀变化,可用平均力求出在时间t内的冲量,依据动量定律,通过求间接求出变力冲量.
2、用动量定律解题时,“合外力的冲量”可改为“外力冲量的矢量和”.同时应明晰哪段时间内的冲量以及对应时间内动量的变化.
3、冲量和动量的变化量都是过程量,适当的确定初末状态可使解题过程简化.
4、动量定律是由牛顿第二定理和运动学公式推出的,如涉及到力与作用时间的问题应优选动量定律解题.