3.2质点系的动量定理动量守恒定律解析.ppt

* * * * 3.2 质点系的动量定理 动量守恒定律 1、系统的内力(internal force)和外力(external force) 系统内各质点之间的相互作用力称为系统的内力，而系统外的其他物体（称外界）对系统内任一质点的作用力称为外力。 质点系 质点系 因为内力 ，故 2、质点系动量定理 上式表明，两物体的总动量的改变只决定于合外力的冲量而与内力无关。 上述结果可推广到任意多个质点所组成的系统。 设系统由 个质点组成，其中第 个质点受到的合外力为 ，受到的合内力为 ，对质点 应用动量定理有： 对系统中 个类似式子求和，得： 由于系统中任意两个质点之间的内力之和为零，因此 上式表明， 在任意一段时间间隔内，质点系的总动量的改变（或增量）等于在这段时间内作用在系统上合外力的冲量。这就是质点系的动量定理。 注意 内力不改变质点系的动量 例 1 一柔软链条长为l,单位长度的质量为?.链条放在桌上,桌上有一小孔,链条一端由小孔稍伸下,其余部分堆在小孔周围.由于某种扰动,链条因自身重量开始落下 .求链条下落速度与落下距离之间的关系 . 设链与各处的摩擦均略去不计,且认为链条软得可以自由伸开 . 解 以竖直悬挂的链条和桌面上的链条为一系统,建立如图坐标 由质点系动量定理得 m1 m2 O y y 则 则 两边同乘以 则 m1 m2 O y y 又 3、动量守恒定律(law of conservation of momentum) 质点系动量定理 若质点系所受的合外力为零 则系统的总动量守恒，即 保持不变 . 动量守恒定律 力的瞬时作用规律 1）系统的动量守恒是指系统的总动量不变，系统内任一物体的动量是可变的, 各物体的动量必相 对于同一惯性参考系 . 3）若某一方向合外力为零, 则此方向动量守恒 . 4） 动量守恒定律只在惯性参考系中成立, 是自然界最普遍，最基本的定律之一 . 2）守恒条件 合外力为零 当 时，可 略去外力的作用, 近似地认为系统动量守恒 . 例如在碰撞, 打击, 爆炸等问题中. 人与船质量分别为m 及M ，船长为L ，若人从船尾走到船首。试求船相对于岸的位移。(初始时刻人与船静止) 解： 例题1 ： 由动量守恒: 设人相对于船的速度为 船相对于岸的速度为 m M L x m M L x m M L x 例：湖面上有一小船静止不动，船上有一人质量为60kg，如果他在船上向船头走了4.0米，但相对湖底只移动了3.0米（水对船的阻力可忽略），则小船的质量为 。 船对于岸的位移 人对于岸的位移 代入数据得 其中 l 是人在船上行走的距离 解： 我国长征系列火箭升空 3.3 变质量问题（火箭）（自学）