动能定理和动量矩守恒.ppt

  1. 1、本文档共35页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
动能定理和动量矩守恒

* 碰撞过程中两球的机械能(动能)完全没损失 碰撞过程中两球的机械能(动能)要损失一部分(转化为热能)。 两球碰后合为一体,以共同的速度运动。 弹性碰撞: 非弹性碰撞: 完全非弹性碰撞: 有些情况比较复杂,即要考虑是否动量守恒,又 要考虑是否机械能守恒、角动量守恒。 3.2 角动量定理及其守恒定律 质点相对O点的矢径 与质点的动量 的矢积定义为该时刻质点相对于O点的角动量(也称动量矩),用 表示。 O 一、质点的角动量 说明: (1)角动量是物理学的基本概念之一。 (2)质点的角动量与质点的动量及位矢(取决于固定点的选择)有关 P L r o 特例:作圆周运动的质点对圆心的角动量大小为 质点作匀速直线运动时,质点的角动量为零 2011.3.10(6′) 2011.3.10(6) 作用于质点的合力对参考点 O 的力矩 ,等于质点对该点 O 的角动量随时间的变化率. 角动量定理微分形式 二、质点的角动量定理 冲量矩 质点的角动量定理:对于同一参考点 O ,质点所受的冲量矩(角冲量)等于质点的角动量的增量。 角动量定理积分形式 说明 (1) 冲量矩是质点角动量变化的原因 (2) 质点角动量的变化是力矩对时间的积累结果 质点所受对参考点 O 的合力矩为零时,质点对该参考点 O 的角动量保持不变。──质点角动量守恒定律 常矢量 三、 质点的角动量守恒定律 ──质点角动量守恒定律 (1) 角动量守恒定律是物理学的基本定律之一,它不仅适用于宏观体系,也适用于微观体系,且在高速低速范围均适用 讨论: (2)通常对有心力: 过O点,M=0,角动量守恒 解: 引力场(有心力) 质点的角动量守恒 系统的机械能守恒 例1:发射一宇宙飞船去考察一 质量为 M 、半径为 R 的行星,当飞船静止于空间距行星中心 4 R 时,以速度v 0发射一质量为 m 的仪器。要使该仪器恰好掠过行星表面。求 θ 角及着陆滑行的初速度多大? 1、质点系对固定点的角动量定理 对由n个质点组成的质点系中第i个质点,有: 质点i受力 对i求和有: o 1 2 四、刚体定轴转动的角动量定理及其守恒定律 得: 作用于质点系的合外力矩的矢量和等于质点系角动量对时间的变化率 ——质点系对固定点的角动量定理。 也可以写成 2、刚体转动定律的另一种形式 刚体所受的合外力矩等于刚体角动量对时间的变化率。——刚体转动定律 转动惯量与角动量的关系: 转动动能与角动量的关系: 3、刚体定轴转动的角动量定理 vi ri mi ?i 角动量定理微分形式 由转动定律 角动量定理积分形式 定轴转动刚体所受合外力矩的冲量矩(角冲量)等于刚体角动量的增量 —— 角动量定理 当刚体所受的合外力矩为零时,则刚体的角动量守恒。 对轴的角动量守恒定律 4、 刚体定轴转动的角动量守恒定律 若 则 =常量 角动量守恒定律的两种情况: 1、转动惯量保持不变的刚体 2、转动惯量可变的物体 即 花样滑冰 再如:跳水运动员的“团身--展体”动作,当运动员跳水时团身,转动惯量较小,转速较快;在入水前展体,转动惯量增大,转速降低,垂直入水。 例2: 细线一端连接一质量 m 小球,另一端穿过水平桌面上的光滑小孔,小球以角速度 ?0 转动,用力 F 拉线,使转动半径从 r0 减小到 r0/2 。 求:小球的角速度; 解:由于线的张力过轴,小球受的合外力矩为0,角动量守恒。 半径减小角速度增加。 作业:P70 3.4、3.15 3.3 力矩 绕定轴转动的动能定理 一、力矩的功 力的累积过程——力矩的空间累积效应 力矩作功的微分形式 ? O . P 功的定义 ? 力矩作功的积分形式 力矩的功率为: 当输出功率一定时, 力矩与角速度成反比。 二、转动动能 刚体绕定轴转动时的转动动能等于刚体的转动惯量与角速度平方乘积的一半。 三、刚体定轴转动的动能定理 刚体定轴转动的动能定理 —— 力矩功的效果 合外力矩对定轴转动的刚体所做的功等于刚体转动动能的增量。 ——刚体绕定轴转动的动能定理 刚体的机械能 刚体重力势能 刚体的机械能 质心的势能 刚体的机械能守恒: 对于包括刚体的系统,功能原理和机械能守恒定律仍成立 圆锥摆 子弹击入杆 以子弹和杆为系统 机械能不守恒 . 角动量守恒; 动量不守恒; 以子弹和沙袋为系统 动量守恒; 角动量守恒; 机械能不守恒 . 圆锥摆系统 动量不守恒; 角动量守恒; 机械能守恒 . 讨 论 子弹击入沙袋 细绳质量不计 动量、角动量和机械能是否守恒 . P64例3.11 例1、一

文档评论(0)

taotao0c + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档