2022-2023學(xué)年高二物理 角動(dòng)量守恒定律 競(jìng)賽課件

角動(dòng)量守恒定律

2角動(dòng)量守恒定律一、力矩二、角動(dòng)量和角動(dòng)量定理三、角動(dòng)量守恒定律

3一、力矩(momentofforce)

大小

M=Fd=Frsinθ

力矩單位

N·m

(牛頓米)量綱方向右手定則yxzOd1、力矩的一般意義右手定則四指由矢徑通過(guò)小于180o的角度轉(zhuǎn)向力

的方向，拇指指向就是力矩的方向。42、力對(duì)軸的力矩質(zhì)點(diǎn)P的位置矢量

和作用力

可表示為，則在以參考點(diǎn)O為原點(diǎn)的直角坐標(biāo)系中,

表示為5分量式力矩沿某坐標(biāo)軸的分量通常稱作力對(duì)該軸的力矩。下面計(jì)算力對(duì)z軸的力矩由圖可見(jiàn)代入Mz式中可得R⊥OQβφzyx）φ）6）xyzO）如果知道力矩矢量的大小和它與z軸之間的夾角

,那么力對(duì)z軸的力矩也可按下式求得R⊥OQβφzyx）φ）lzlz力對(duì)z軸的力矩式中R、為在xy平面上的投影。71、角動(dòng)量(angularmomentum)大小

l＝rmvsin

方向右手螺旋定則判定單位kg·m2/s量綱ML2T-1設(shè)質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量、位矢、速度和動(dòng)量分別為。質(zhì)點(diǎn)相對(duì)參考點(diǎn)O的角動(dòng)量定義為

mOθPxyzO））二、角動(dòng)量和角動(dòng)量定理8質(zhì)點(diǎn)對(duì)通過(guò)參考點(diǎn)O的任意軸線Oz的角動(dòng)量lz,是質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于同一參考點(diǎn)的角動(dòng)量l沿該軸線的分量。如果質(zhì)點(diǎn)始終在Oxy平面上運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)對(duì)Oz軸的角動(dòng)量與對(duì)參考點(diǎn)O的角動(dòng)量的大小是相等的，即xyzPO））lz

注意:面對(duì)z軸觀察,由

方向沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)向

的方向所形成的角才是

角。9(4)對(duì)軸的動(dòng)量矩在具體的坐標(biāo)系中，動(dòng)量矩在各坐標(biāo)軸的分量，就叫對(duì)軸的動(dòng)量矩。例1一質(zhì)點(diǎn)m，速度為v，如圖所示，A、B、C分別為三個(gè)參考點(diǎn),此時(shí)m相對(duì)三個(gè)點(diǎn)的距離分別為d1、d2、d3求此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)對(duì)三個(gè)參考點(diǎn)的動(dòng)量矩md1d2

d3ABC解102、角動(dòng)量定理(theoremofangularmomentum)

角動(dòng)量，兩邊求導(dǎo)另外，作圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量l=mrvO11其中令，為合外力對(duì)同一固定點(diǎn)的力矩。大小

M＝rFsin

(

為矢徑與力之間的夾角)方向右手螺旋定則。單位Nm量綱ML2T-2