力學-5-動量定理與動量守恒定律.ppt

1、1,動量定理 動量守恒定律,2,1.動量,動量 （描述質點運動狀態(tài)，矢量）,大?。簃 v；,單位：kgm/s,定義:,方向：速度的方向；,定義：力的作用對時間的積累，,大?。?方向：速度變化的方向,單位：Ns,動量與沖量的區(qū)別：,.動量是狀態(tài)量； 沖量是過程量。,.動量方向為物體運動速度方向；沖量方向為速度變化方向。,2.沖量,3,由牛頓第二定律,兩邊同時乘以dt，積分,質點所受合外力的沖量，等于該質點動量的增量。,3.質點動量定理,恒力的沖量：,變力的沖量：,動量定理,4,明確幾點：,. 計算物體沖量時，無須確定各個外力，只須知道質點始末兩態(tài)的動量的變化即可。,.合外力的方向與動量增量的方向

2、一致。,.動量定理的分量式：,. 為合外力，不是某一個外力。,5,二、質點系的動量定理,處理方法：先研究每一個質點，然后再對它們取和。,物理意義：內力能使系統(tǒng)內各質點的動量發(fā)生變化，但它們對系統(tǒng)的總動量無影響；系統(tǒng)總動量隨時間的變化率等于該系統(tǒng)所受合外力。,6,由于由于內力總是以作用力和反作用力成對出現(xiàn)的，所以它們的矢量和為零。,質點系的動量定理：合外力的沖量等于質點系總動量的增量。,積分形式：,微分形式：,強調：內力不會改變系統(tǒng)的動量，只有外力可改變系統(tǒng)的動量。,7,質點系的動量定理：,動量守恒定律：當系統(tǒng)所受的合外力為0時，系統(tǒng)的動量守恒。,8,1 .質點系受合外力為 0，每個質點的動量可

3、能變化，系統(tǒng)內的動量可以相互轉移，但它們的總和保持不變。,2.若合外力不為 0，但在某個方向上合外力分量為 0，則在該方向上動量守恒。,明確幾點：,3.自然界中不受外力的物體是沒有的，但如果系統(tǒng)的內力外力，可近似認為動量守恒。在碰撞、打擊、爆炸等相互作用時間極短的過程中，往往可忽略外力。,前者保證整個過程中動量守恒，后者只說明始末時刻動量相同。,5.動量守恒定律只適用于慣性系，在微觀高速范圍仍適用。,9,例題1 、一輛裝煤車以v3m/s的速率從漏斗下面通過，每秒落入車廂的煤為500kg。如果要使列車速度保持不變，應用多大的力牽引列車？ （忽略車廂與鋼軌間的摩擦力）,t： p = Mv,t+t：p= Mv + dmv,Fdt = dp = dmv,解：,10,例2:以速度v0水平拋出一質量為m的小球，小球與地面作用后反彈為原高度h時速度仍為v0，作用時間t 求地面對小球的平均沖力。,11,碰撞過程可分為完全彈性碰撞、完全非彈性碰撞、非完全彈性碰撞。本章主要研究對心碰撞，即碰撞前后物體在一條直線上。,特點：機械能守恒，動量守恒。,1)完全彈性碰撞,特點：機械能不守恒，動量守恒。碰撞后兩物體合為一體。物