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* * 作业：1、练习三 2、复习本次课 3、预习下次课 §2.2 牛顿定律、动量守恒与火箭推进原理 1 牛顿确定了力学的三条基本定律（牛顿运动三定律）和万有引力定律。 为了表述力学运动，他与莱布尼兹同时发明了微积分. 在光学中，他发现了太阳光的光谱。 他的名著《自然哲学的数学原理》是科学史上最伟大的著作. 自由物体永远保持静止或匀速直线动状态。 a）说明物体具有惯性---不受外力时物体都 有保持静止或匀速直线运动状态的性质。 1、牛顿第一定律 b） 说明力是引起物体运动状态改变的原因。 一、牛顿定律 前一节对质点运动进行了描述，此章介绍 质点为什么会处在某种状态以及这种状态 为什么会改变。 或 2、牛顿第二定律 说明：a ）定律定量地说明了力的效果----改变物体的运动状态 当 时：m=c o n s t b） 定量地说明了物体质量是物体惯性大小的量度。 F相同的条件下，质量大的物体加速度小，质量小的加速度大，说明质量越大的物体越难改变运动状态。即质量是物体惯性大小的量度。 若定义m1为标准质量，便可测定其它物体的质量。定量地给出了其它物体的质量。 a）要注意定律的瞬时性---力的作用与加速度是瞬时对应的。 b）要注意定律的矢量性----定律中 的力和加速度都有是矢量。 今天 明天 c ）使用时应注意单位制 S I 制中： …牛顿 …千克 ….米/秒 注意： 3、牛顿第三定律 一对作用力反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一直线上不同物体上。 说明了力的本质：力是物体之间的相互作用 胜负的关键在于摩擦力 ?、 作用力反作用力无主从之分、先 后之分、同时产生、同时消失。 2、作用力、反作用力总是作用在不同的物体上，不会抵消。 3、作用力、反作用力是同性质的力 注意： c、摩擦力 b、 弹性力 （压力，张力，弹簧弹性力等） 4、牛顿定律适用的参照系----惯性系 a、 万有引力 重力 引力常量 三种性质的力 -mg 地心 mg 1、质点的动量定理 对一质点而言： 若在 的作用下 在 时间内 质点速度从 (1)式两边积分 其中令 称为力的冲量.单位:牛顿秒 m m 二、动量守恒定律 质点动量定理:质点所受合外力的冲量等于质点动量的增量. 清晨,鸟语花香，迈步林荫道，一树叶落下,你是什么态度呢?毫不在意,漫不经心.好不悠闲！ 说明:?动量 是物体运动量大小的量度 令 称为质点的动量,单位:千克.米/秒,则: 为什么同是一个物体掉下来，态度却如此不同呢？ 如果是一篮球飞来,又是什么态度呢?急忙躲闪,生怕打着自已的脑袋! 原来一者是跚跚而来，既轻且慢。而另者是迅速而来，既重又快。或者说人们对于物体的运动量都有极其明白的计算。物体的运动量是由物体的质量和速度决定的。用P=MV来描述是科学的。 ?质点动量的改变量决定于所受合外力的冲量 当 力的冲量决定于力对时间的积累，力越大，作用力越长，对动量的改变越大，这道理很多篮球运动员都知道。 但是换上一个书生气十足的人，躲闪不及，则伸手去接。从接球的声音，可知他虽迅速接住，但从他接球的声音，可知他接球用力较大。 设有三个质点系m1、m2、m3 受外力： 受内力： 对质点“1” 对质点“2” 对质点“3” 2、质点系的动量定理 以上三式相加： 一般言之：设有N个质点，则： a、微分形式 b、积分形式 质点系动量定理 注意:只有质点系的外力才能改变质点系的总动量.内力虽能改变质点系个别质点的动量，但不能改变质点系的总动量。 3、动量守恒定律 当系统所受的和外力等于零时，即 系统的总动量保持不变 对一个质点来讲，则是惯性定律 适用条件： 或 宏观、微观都适用 动量守恒中，系统内所有物体的速度都是相对于同一惯性参照系的 相对运动： A 研究对象 B 运动参照系 C 地面 四、火箭推进原理－－动量守恒定理 问题：求火箭速度与喷射速度u及质量m的关系 t时刻(上图，喷射dm之前) u t+dt时刻(下图，喷射dm之后) 即 数值关系： 考虑方向后： 积分： 开始飞行： ; 质量 （包括火箭和燃料） 燃烧完 ; 质量 (火箭) u在火箭的设计中是常数 齐奥尔科夫斯基公式 俄国科学家齐奥尔科夫斯基（1857–1935）他的真才卓识使他成为征服宇宙的先驱思想家和理论家、世界公认的“宇航之父”。 u在火箭的设计中是常数 齐奥尔科夫斯基公式 质量比－－ 第一宇宙速度： 目前喷气速度u： 美国阿波罗号：16 使 单级火箭的速度达到 2、多级火箭 第一级： 第二级： 第三级： 阿波罗登月的速度 五、火箭推力 对dm ： 则d