动量守恒定律和能量守恒定律.ppt
mABm′引力作功与路径无关第32页,共52页,2024年2月25日,星期天二.保守力与非保守力保守力:作功与路径无关,只与始、末位置
有关的力保守力的等价表述:
沿任意闭合路径做功为零的力第33页,共52页,2024年2月25日,星期天保守力:重力、弹力、静电力、浮力…非保守力:摩擦力…例:正压力FN恒定时滑动摩擦力做功AB做功与路径有关第34页,共52页,2024年2月25日,星期天三.势能保守力F作功只与始末位置有关固定参考点P0,定义任意一点A的势能:(积分路径任意)保守力从A到B做的功=EPA–EPB第35页,共52页,2024年2月25日,星期天讨论1)只有保守力才有相应的势能;4)势能大小与势能零点的选取有关,
与参考系无关;势能差与势能
零点选取无关2)势能属于整个体系,是状态的函数;3)保守力做功以损失势能为代价;第36页,共52页,2024年2月25日,星期天例:下列各物理量中,与参照系有关的
物理量是哪些?(不考虑相对论效应)(1)质量(2)动量(3)冲量(4)动能(5)势能(6)功答:动量、动能、功第37页,共52页,2024年2月25日,星期天弹力势能重力势能万有引力势能四.势能曲线00y0r势能零点:
弹簧原长处势能零点:
地面或末态势能零点:
无穷远处第38页,共52页,2024年2月25日,星期天对第i个质点应用动能定理外力功内力功3.6功能原理机械能守恒定律一.质点系的动能定理质点系的总动能质点系的动能定理第39页,共52页,2024年2月25日,星期天讨论内力可以改变质点系的总动能计算质点系的功时,需考虑所有的力,
包括内力和外力,和它们的作用路径。通常将内力分为保守内力和非保守内力非保守内力
做的功第40页,共52页,2024年2月25日,星期天二.质点系的功能原理保守力做功等于势能降:引入机械能?质点系的功能原理第41页,共52页,2024年2月25日,星期天三.机械能守恒定律若只有保守内力作功,则质点系的
动能和势能相互转换,机械能保持
不变第42页,共52页,2024年2月25日,星期天例1:雪橇从高h=50m的山顶A点沿冰道
由静止下滑,坡道AB长为s′=500m。滑
至点B后,又沿水平冰道继续滑行,滑行
若干米后停止在C处。μ=0.050。求雪橇
沿水平冰道滑行的路程s。第43页,共52页,2024年2月25日,星期天解:应用功能原理选水平冰道为势能零点选雪橇和地球为系统,外力中只有摩擦力做功第44页,共52页,2024年2月25日,星期天例2:一轻弹簧,其一端系
在铅直放置的圆环的顶点P,
另一端系一质量为m的小球,
小球穿过圆环并在环上运动(μ=0)。开始球静止于点A,
弹簧处于自然状态,其长为
环半径R;当球运动到环的底端点B时,球对环
没有压力.求弹簧的劲度系数.第45页,共52页,2024年2月25日,星期天解:以弹簧、小球和
地球为一系统机械能守恒取B为重力势能零点又所以第46页,共52页,2024年2月25日,星期天例3:如图,在一弯曲管中,稳流着不可
压缩的密度为?的流体。不计一切摩擦。
求流体的压强p和速率v之间的关系。解:以截面a,b之间的流体和地球为系统
应用功能原理第47页,共52页,2024年2月25日,星期天不可压缩?a、b处流体在dt时间分别移动dx1,dx2外力中只有两侧的流体压力做功第48页,共52页,2024年2月25日,星期天机械能第49页,共52页,2024年2月25日,星期天=常量第50页,共52页,2024年2月25日,星期天若将流管放在水平面上,则伯努利方程第51页,共52页,2024年2月25日,星期天感谢大家观看第52页,共52页,2024年2月25日,星期天关于动量守恒定律和能量守恒定律本章基本要求能计算变力的功,理解保守力作功的
特点及势能的概念,会计算万有引力、
重力和弹性力的势能理解动量、冲量概念,掌握动量定理
和动量守恒定律掌握动能定理、功能原理和机械能守恒
定律,掌握运用动量和能量守恒定律
分析力学问题的思想和方法第2页,共52页,202