动量牛顿运动定律.ppt

[例题2] 如图所示情况中，若忽略一切摩擦. 试求两物体的相对加速度. ? m1 m2 x y O x1 y x2 h FN FN m1g x′ [解]m1在非惯性系中，取动坐标系x’沿斜面 受力分析如图 第五十六页，共一百零七页，2022年，8月28日 第五十七页，共一百零七页，2022年，8月28日 §3.5.2 离心惯性力 物体位于过原点而垂直转轴的平面内，相对于圆盘静止，则 对于观察者1： 对于观察者2： ——离心惯性力(离心力) 其中: 第五十八页，共一百零七页，2022年，8月28日 [例题3] 北京紫竹院公园有一旋风游戏机，大意如图所示.设大圆盘转轴OO′与铅直方向成 ? =18°，匀速转动，角速度为?0= 0.84 rad/s 。离该轴 R ＝2.0 m 处又有与 OO′平行的PP′ ，绕 PP′ 转动的座椅与 PP′ 轴距离为 r =1.6m.为简单起见，设转椅静止于大圆盘.设椅座光滑，侧向力全来自扶手.又设两游客质量均为 m =60 kg .求游客处于最高点B和较低点A处时受座椅的力. R r O O′ P P′ A B ? ?0 要求在非惯性系中求解. 第五十九页，共一百零七页，2022年，8月28日 A B [解] 选大转盘为参考系， 第六十页，共一百零七页，2022年，8月28日 §3.5.3 科里奥利力 ? O A B C C3 C2 C1 ? O A′ B′ C C2′ C1′ C3′ 物体相对地面沿 直线OABC运动 物体相对转盘沿曲 线OA′ B′C3′ 运动 效应一： 1. 定性说明 第六十一页，共一百零七页，2022年，8月28日 ? O A′ B′ C′ ? O A B C 物体相对转盘沿 直线OA’B’C’运动 物体相对地面沿 曲线OABC 运动 效应二： 物体相对惯性系作曲线运动，表明物体必受真实力作用. 物体所受真实力与物体所受惯性力大小相等、方向相反。 第六十二页，共一百零七页，2022年，8月28日 2.科里奥利力定量表述 考虑物体相对地面走的是曲线，则相对转盘走的是直线. ? O A B C D D′ O 设物体相对转盘速度为 第六十三页，共一百零七页，2022年，8月28日 设物体向右方的加速度为aK 比较以上两式，得 考虑到方向 ——科里奥利加速度 质点相对转盘走的是直线 ——科里奥利力 第六十四页，共一百零七页，2022年，8月28日 －科里奥利加速度(惯性系） －科里奥利力或科氏力（非惯性系） 说明： 科里奥利加速度不是由科里奥利力产生的!!! 第六十五页，共一百零七页，2022年，8月28日 傅科摆直接证明了地球的自转 北极悬挂的单摆摆面轨迹 摆平面转动方向 3.科里奥利力的应用 第六十六页，共一百零七页，2022年，8月28日 北半球的科里奥利力； 落体偏东 第六十七页，共一百零七页，2022年，8月28日 旋风、漩涡 低压气区 北半球的科里奥利力现象 第六十八页，共一百零七页，2022年，8月28日 轨道磨损和河流冲刷 　　当物体在地面上运动时，在北半球上科里奥利力的水平分量总是指向运动的右侧，即指向相对速度的右方。 　　这种长年累月的作用，使得北半球河流右岸的冲刷甚于左岸。双轨单行铁路的情况也是如此。由于右轨所受到的压力大于左轨，因而磨损较甚。 第六十九页，共一百零七页，2022年，8月28日 §3.6 用冲量表述的动量定理 §3.6.1 力的冲量 §3.6.2 用冲量表述的动量定理 第七十页，共一百零七页，2022年，8月28日 §3.6 用冲量表述的动量定理 §3.6.1 力的冲量 冲量——力对时间的积累作用，是矢量. 力在?t 内的元冲量 力在 t - t0 时间间隔内的冲量 平均力定义 第七十一页，共一百零七页，2022年，8月28日 平均力的冲量 单位: 在F- t 图中, I 是F-t 曲线下的面积,元冲量与F 的方向一致,而一段时间间隔内力的冲量的方向决定于这段时间诸元冲量矢量和的方向. 冲力——作用时间很短且大小变化迅速的力. 第七十二页，共一百零七页，2022年，8月28日 §3.6.2 用冲量表述的动量定理 即:力在时间上的积累作用产生的效果是使质点的动量增加. 冲量的方向——速度增量的方向. 微分形式 积分形式 第七十三页，共一百零七页，2022年，8月28日 [例题1] 气体对容器壁的压强是由大量分子碰撞器壁产生的. 从分子运动角度研究气体压强，首先要考虑