《第2章12016.ppt

（1）已知质点的运动，求作用于质点的力。 解： 课堂讨论： 由于力矩可以改变质点的转动状况，而角动量又是描写转动状况的一个物理量，它们之间应该存在某种关系。 由 质点组受力:外力、内力。(内力成对产生,且矢量合为零) 4 质点组的角动量定理： 合外力矩： 总角动量： 一个质点组所受的合外力矩，等于该质点系的总角动量对时间的变化率 【思考】为什么不考虑内力矩？ 它们都对惯性系中同一定点定义。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 0参考点 对0点力矩之和: 一对内力对参考点的力矩为零 推广:系统所有内力的总力矩为零. 质点组合外力矩等于其总角动量对时间的变化率. 质点组系统合外力矩的冲量矩等于系统总角动量的增量. 显然, Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. —— 质心运动定理 表明：不管物体的质量如何分布，也不管外力作用在物体的什么位置上，质心的运动就象是物体的质量全部都集中于此，而且所有外力也都集中作用其上的一个质点的运动一样。质心的运动只由合外力决定，内力不能改变质心的运动情况。 质心运动反映了质点系的整体运动趋势。 【小实验】请揪着自己的头发向上，使身体离开座椅(脚不能沾地)。可能吗?为什么? 【思考】使自行车前进的力是什么力? 这是内力还是外力? 2） 质心运动定理 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 动量守恒定律 =常矢量 =常矢量 系统所受合外力矢量和为零，动量守恒，质心速度保持不变！ 质点组动量守恒 ?质心速度保持不变 你是否已看出引进质心概念的好处？ Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 【练习】 一质量m1=50kg的人站在一条质量 m2=200kg , 长度l = 4m的船头上。开始时船静止,求当人从船头走到船尾时船移动的距离d =？ x 0 y C船 C?船 解:取人和船为系统,该系统在水平方向不受外力,因而水平方向的质心速度不变,即质心始终静止不动。 当人在船左端时,人和船 这个系统的质心坐标为 当人在船右端时,人和船 这个系统的质心坐标为 由于 所以 即: 求当人从船头走到船尾时船移动的距离 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 天安门前放焰火时，一朵五彩缤纷的焰火的质心的运动轨迹如何？（忽略空气阻力与风力）为什么在空中焰火总是以球形逐渐扩大？ 答：由质心运动定理F = mac 可知，系统的外力决定质心的运动。天安门前放焰火时，若不计阻力和风力，焰火受到的外力只有重力，所以焰火质心的运动轨迹就是一条抛物线。 焰火在空中炸开时，由于爆炸力远远大于重力，可近似认为焰火系统动量守恒，焰火各质点的动量之和必须保持为零，所以各方向的动量都有，且相反方向的动量大小必定相等，从而使空中的焰火大致以球形逐渐扩大。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 条件：燃料相对箭体以恒速u喷出 初态：系统质量 M，速度v (对地)，动量 M v 例2.8 火箭飞行原理（在自由空间飞行） 1.火箭的速度 系统： 火箭壳体 + 尚存燃料 总体过程：i (点火) ? f (燃料烧尽) 先分析一微过程： t ? t +dt 末态：喷出燃料后 喷出燃料的质量：dm = - dM， 喷出燃料速度(对地)： v - u v u 5. 变质量物体的运动 Evaluation only. Created with Aspose.Slide