第二章运动定律与力学中的守恒定律2.ppt

Ocean University of China * College Physics 第一篇 力学基础 第2章 运动定律与力学中的守恒定律 三大 守恒定律 动量守恒定律 能量转换与守恒定律 角动量守恒定律 基于牛顿定律,可以导出如下三大定律: 物理学大厦 的基石 §2-3 动量(Momentum)，动量守恒定律 2-3-1 质点的动量定理 称为质点的动量 §2-3 动量，动量守恒定律 2-3-1 质点的动量定理 a m F v v = 与 dt p d F v v = ： a m F v v = ：适用条件： = m 恒量 dt p d F v v = ：普遍成立 §2-3 动量，动量守恒定律 2-3-1 质点的动量定理 称为 力对质点的 冲量 动量定理反映了力对时间的积累效应 Example: s ? 1 2 Example: s ? 1 2 Example: s ? 1 2 炮弹在炮管里面受到高温高压的爆炸气体的强大推动，从静止加速，当离开 炮膛时获得极高的速度。已知在炮膛中的炮弹所受到的推力大小为： 已知炮弹在炮膛的停留时间为Δt,求炮弹的离膛速度V。 Example: x （F0很大，k很小,均0） Example: x §2-3 动量，动量守恒定律 2-3-2 质点系的动量定理 第i个质点受到的合外力为 对第i个质点 运用动量定理有： 对质点系求和有： 由牛顿第三定律： §2-3 动量，动量守恒定律 2-3-2 质点系的动量定理 §2-3 动量，动量守恒定律 2-3-3 动量守恒定律 一个质点系所受的合外力恒为零时， 这一质点系的总动量就保持不变 §2-3 动量，动量守恒定律 注意： 1、系统动量守恒，但每个质点的动量可能变化。 2、在碰撞、打击、爆炸等相互作用时间极短的过程中，往往可忽略外力。 3、动量守恒可在某一方向上成立。 4、定律中的速度应是对同一惯性系的速度，动量和应是同一时刻的动量之和。 5、动量守恒定律在微观高速范围仍适用。 6、动量守恒定律只适用于惯性系。 7、动量守恒定律不是牛顿定律的推论 2-3-3 动量守恒定律 §2-3 动量，动量守恒定律 Discussion: 动量守恒和动量不变一样吗？ 2-3-3 动量守恒定律 Example: Example: Example: §2-4 功、动能、势能、机械能守恒定律 2-4-1 功（Work） P 变力做功： 恒力做功： §2-4 功、动能、势能、机械能守恒定律 2-4-1 功（Work） 直角坐标系： 自然坐标系： 一维运动： P §2-4 功、动能、势能、机械能守恒定律 2-4-1 功（Work） 直角坐标系： 自然坐标系： 一维运动： 功率（Power） §2-4 功、动能、势能、机械能守恒定律 2-4-1 功（Work） 重力做功 重力做功只与初始、终了位置有关，与路径无关 初态量 末态量 §2-4 功、动能、势能、机械能守恒定律 2-4-1 功（Work） 弹力做功只与初始、终了位置有关，与路径无关 弹力作功： x m O 动力学24 k 初态量 末态量 §2-4 功、动能、势能、机械能守恒定律 2-4-1 功（Work） 万有引力做功 P m M P0 §2-4 功、动能、势能、机械能守恒定律 2-4-1 功（Work） 万有引力做功 引力做功只与初始、终了位置有关，与路径无关 P m M P0 初态量 末态量 §2-4 功、动能、势能、机械能守恒定律 2-4-1 功（Work） 做功只与初始、终了位置有关，与路径无关的力，一般称之为保守力： 重力，万有引力，弹性力等都是保守力。