《質(zhì)點(diǎn)力學(xué)》課件0101質(zhì)點(diǎn)力學(xué)的基本原理03動(dòng)力學(xué)02

01質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量定理外力——改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)力的時(shí)間效應(yīng)——?jiǎng)恿孔兓?動(dòng)量定理的微分形式

牛頓第二定律——?jiǎng)恿慷ɡ砦⒎中问絼?dòng)量的增量合力的元沖量二、

力的時(shí)間累積效應(yīng)2動(dòng)量定理的積分形式

變力作用于質(zhì)點(diǎn)時(shí)刻t1時(shí)刻t2動(dòng)量的變化沖量(力對(duì)時(shí)間的累積)——積分形式

3平均沖力

動(dòng)量定理在碰撞或沖擊問題中有其重要意義在碰撞中，兩物體相互作用的時(shí)間極為短促，只有10-3s，有的甚至更短一些。并且，在這樣短促的時(shí)間內(nèi)，作用力迅速達(dá)到很大的量值，然后又急劇地下降為零，其情況如圖所示，這種力一般稱為沖力。因?yàn)闆_力是個(gè)變力，它隨時(shí)間而變化的規(guī)律又比較難以確定，所以表示瞬時(shí)關(guān)系的牛頓第二定律無法直接應(yīng)用根據(jù)動(dòng)量定理，我們可以求出沖力的沖量所具有的量值，——可從實(shí)驗(yàn)測出物體在碰撞或沖擊前后的動(dòng)量，從而由動(dòng)量差值來決定沖量。如果還能測定沖力的時(shí)間，我們就可對(duì)沖力的平均大小作估算.碰撞過程——作用力很大，

并且隨時(shí)間變化平均沖力——估計(jì)沖力的大小方向——物體作用前后動(dòng)量的增量方向日常生活生產(chǎn)中沖力的應(yīng)用增大沖力：利用沖床沖壓鋼板，由于沖頭收到鋼板給它的沖量的作用，沖頭的動(dòng)量很快地減到零，相應(yīng)地沖力很大。根據(jù)牛頓第三定律，鋼板所受的反作用沖力也同樣很大，所以鋼板被沖斷了。減小沖力：渡輪駛靠碼頭時(shí)，在碼頭和船只相接觸處都裝有橡皮輪胎作為緩沖裝備，這是為了延長碰撞時(shí)間以減小沖力P15【例1-10】下圖為最簡單的落錘式打樁機(jī)。設(shè)某次打樁過程中，質(zhì)量為500kg的重錘自由下落2m，在很短的時(shí)間0.01s內(nèi)打在樁上而停住，若該次打樁僅使樁打入一個(gè)微不足道的深度，求樁錘對(duì)樁的平均沖擊力。

【解法一】研究樁錘樁錘受到樁對(duì)它的作用力，使得它的動(dòng)量發(fā)生變化。先求樁錘與樁接觸前的速度：自由下落樁錘初始的動(dòng)量樁錘與樁接觸后，速度變?yōu)榱悖瑯跺N受到重力和樁對(duì)樁錘的作用力。以豎直向下為正【例題】電子質(zhì)量為9.1×10-31kg，置于總長為1m，強(qiáng)度為100V/m的均勻電場中由靜止開始加速，求電子的加速度和末速度。

動(dòng)量定理動(dòng)量定理的微分形式低速運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量不變——牛頓第二定律電子的加速度因?yàn)槭莿蚣铀僦本€運(yùn)動(dòng)所以，電子的末速度02質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理

質(zhì)點(diǎn)系——多個(gè)質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成的系統(tǒng)外力——系統(tǒng)外對(duì)系統(tǒng)內(nèi)所有質(zhì)點(diǎn)的作用力內(nèi)力——質(zhì)點(diǎn)之間相互作用力1兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成的系統(tǒng)質(zhì)點(diǎn)1——外力和內(nèi)力質(zhì)點(diǎn)2——外力和內(nèi)力對(duì)兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)分別應(yīng)用牛頓定律兩式相加——2個(gè)質(zhì)點(diǎn)系統(tǒng)的動(dòng)量定理系統(tǒng)總的動(dòng)量系統(tǒng)受到的外力2多個(gè)質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成的系統(tǒng)系統(tǒng)受的合外力內(nèi)力和總的動(dòng)量積分形式微分形式思考:打水漂背后的科學(xué)打水漂對(duì)涉水投彈、航天器回收等都有重要啟發(fā)2007年，拉塞爾·貝爾斯扔出的鵝卵石在美國賓夕法尼亞州的湖面上前行76米，跳躍了51下。2004年的一篇Nature文章里介紹了打水漂的秘訣：神秘角度20°*。*/story/4436096通過系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，無論自旋角速度、拋射速度如何，石頭與水面的攻角在20°時(shí)，石頭與水面的接觸時(shí)間都最少，而該接觸時(shí)間決定了能量損耗的大小，接觸時(shí)間越短能量損耗越少，因此