动量和角动量(应用和材料专业)课件.ppt
第三章量与角量?3.1冲量与量定理?3.2点系的量定理?3.3量守恒定律?3.4火箭行原理?3.5心?3.6心运定理?3.7点的角量?3.8角量守恒定律?3.9点系的角量定理?3.10心参考系中的角量
前言牛定律是瞬律!中有需要研究一个程的累效果。有些程的非常复,如:碰撞(宏),散射(微)。若程的瞬不感趣,只关心始末两个状的情况,于是从牛定律展出量定理、能定理、量守恒定律、能量守恒定律、角量定理、角量守恒定律等。
程的累效分两大:1、第一累效:力的累效。量、冲量、角量、冲量矩、量定理、角量定理等2、第二累效:力空的累效。功、能、能、能定理等
?3.1冲量与量定理一、冲量点的量定理(impulsetheoremofmomentum)1.力的冲量(impulse)Bm在内,力物体的冲量A2.点的量定理(theoremofmomentumofaparticle)
力物体的冲量量定理:在内,外力作用在点上的冲量等于点的量的增量。几点明:1.冲量大小:方向:同的方向2.量定理的微分形式
3.直角坐系中量定理分量形式4.在内,物体受平均冲力
注意在一定越小,越大。FF例如人从高跳下、机与相撞、打t等碰撞事件中,作用很短,冲力很大。o?t5.量定理只适用于性系。物体量同一个性系!若要在非性系用,考性力。
例1.一量0.1kg的小球从2.5m自由下落,与地上水平板碰撞后回跳高度1.6m。碰撞0.01s,求平均撞力。【解】碰前碰后小球所受的撞力mh1h2y(号表示什么意思?)
例2.一量0.05kg、速率10m·s-1的球,以与板法呈45o角的方向撞在板上,并以相同的速率和角度回来。碰撞0.05s。求在此内板所受到的平均冲力。【解】建立坐系,由量定理得方向沿反向
例3.点作匀速率运。求点从A运到B,C,D量改量。【解】A--B量改量·OA--C量改量A--D量改量
例4.作匀速率运一周,周期T。求0【解】1.点的量改量Ol量改量mO?2.重力物体的冲量重力物体的冲量3.合力物体的冲量
合力物体的冲量4.拉力物体的冲量拉力物体的冲量
例5.逆行舟FF横FF帆骨阻F横F帆
船行“八面”
?3.2点系的量定理一、基本概念点系:有相互作用的若干点成系。内力:点系内点之相互作用力。外力:点系外物体点系内点作用力。点系二、点系的量定理(theoremofmomentumofparticlesystem)点1,2受的合外力点1,2受的内力点1,2的量
点1:点2:上面两式相加得:,故由牛III,一内力抵消点系量定理:作用于系的合外力冲量等于系的量增量。将上式推广到n个点,点系量定理
点系的合外力点系的量点系量的增量等于点系所受合外力的冲量!注意1.系量由外力的冲量决定,与内力无关,内力不改点系的量!2.内力可改点系内某些点的量。3.用点系量定理理可避开内力。
初始速度推开后速度推开前后系量不且方向相反,
例1.例3以恒定速度v运,煤斗每秒落入的煤500吨。求引力F。【解】t刻的量m,⊿t内量⊿m煤落入内。m和⊿m系。⊿mmt刻系量t+⊿t刻系量系受引力
?3.3量守恒定律(lawofconservationofmomentum)一、量守恒定律点系量定理:或若点系受合外力零由上面二式得:
点系的量守恒定律:若点系受合外力零,点系的量不!1、量守恒是指系的量不,系内任一物体的量是可。2、守恒条件:合外力零当外力内力且作用极短,可略去外力的作用,近似地系量守恒。例如在碰撞,打,爆炸等。3、若某一方向合外力零,方向量守恒。尽管量不守恒。
直角坐系中量定理的分量式:4、量定理及量守恒定律只适用于性系。量若在某一性系中守恒,在其它一切性系中均守恒。各物体的量必同一性参考系!5、量守恒定律是自然界最普遍,最基本的定律之一!宏与微、低速与高速域均适用。
二、用量守恒定律的解思路1、系2、分析力3、条件4、明程5、列方程?例1.冲?例2.弧形滑槽移?例3.粒子散射
例1.已知:上的炮仰角?,量M,炮量m,炮相炮筒的射出炮口速度。(忽略的摩擦)求:(1)炮射出炮口,炮的反冲速度;(2)若炮筒,射程中炮移的距离。
【解】(1)求炮反冲的速度系:炮与炮外力:条件:水平方向外力零,水平方向量守恒。地面系:,如x方向(1)----------------由速度炮出口-----(2)将式(2)代入(1)得
(2)求射程中炮移的距离炮的移速的!射程中的某刻t:炮的移速度炮相炮的速度利用射程T,在射程中,炮地的位移:
炮相炮的位移
例2.水平面上有一量M、角?的斜面体,一量m的物体从高h由静止下滑(忽