第三章动量定理和动量守恒定律.pptVIP

从本章开始将进入质点动力学的学习； 质点动力学：研究质点之间的相互作用以及由相互作用所引起的质点的机械运动的变化； 三百多年前，牛顿在前人大量的工作的基础上，对力学现象进行了深入地实验和理论研究，创立了新的数学手段—微积分，并将其应用于物理学的研究中，成功地总结出了物体运动的三条运动定律和万有引力定律，奠定了经典力学的基础，这是科学史上的一个重要的里程碑； 经典力学是严谨的理论：它一方面与人们的日常经验相联系，易于为人们理解和接受；另一方面因为它涉及到运动和相互作用，与物质和运动、空间和时间、因果关系等物理学和哲学的基本问题相联系，所以这理论又远不如它的表面形式那么简单。当经典力学进一步发展为相对论力学和量子力学时，不仅理论形式发生了变化，更重要的是人们对物质和运动、空间和时间、因果关系等基本问题的认识也随之深化； 掌握牛顿三定律及适用条件，掌握运用微积分方法求解一维变力作用下质点的动力学问题； 了解惯性参照系中力学的相对性原理和伽利略变换的有关内容；了解非惯性参照系的概念。 理解直线加速运动参照系中的惯性力、匀速转动参照系中的惯性离心力的求法；理解质点的动量、质点组的动量、冲量的概念；掌握质点的动量定理，质点组的动量定理。 掌握质点组的动量定理和动量守恒定律。 了解科里奥利力；牛顿时空观的困难和惯性的起源 4）质量的标准：选择某一物体作为质量的标准：圆柱形铂铱合金，质量定为1kg; 对微观粒子：原子质量单位(atomic mass unit) ：1u=12C原子质量的1/12 = 1.660 x 10-27kg 5）质量是标量，具有可加性：物体的质量等于组成该物体的的各个部分的质量和； 6）经典力学中的质量守恒定律:孤立物体系的总质量为常数. 伽利略相对性原理 Mechanics Relativity Principle 你把不论什么东西扔给你的同伴时，不论他是在船头还是在船尾，只要你自己站在对面，你也并不需要用更多的力。水滴将像先前一样，滴进下面的罐子，一滴也不会滴向船尾，虽然水滴在空中时，船已行驶了很多柞。鱼在水中游向水碗前部所用的力，不比游向水碗后部来的大；它们一样悠闲地游向放在水碗边缘任何地方的食饵。最后，蝴蝶和苍蝇将继续随便地到处飞行，它们也决不会向船尾集中，并不因为它们可能长时间留在空中，脱离了船的运动，为赶上船的运动而显得累的样子。……” 摘自《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》 东汉《尚书志·考灵曜》：“地恒动不止而人不知,譬如人在大舟中，闭牖而坐，舟行而人不觉也。” 伽利略Galileo (1564―1642) 著名意大利数学家、天文学家、物理学 家、哲学家，是首先在科学实验的基础上融 合贯通了数学、天文学、物理学三门科学的 科学巨人。加利略是科学革命的先驱，毕生把哥白尼、开普勒开创的新世界观加以证明和广泛宣传，并以自己在教会迫害下的牺牲唤起人们对日心说的公认，在人类思想解放和文明发展的过程中作出了划时代的贡献。 300多年后的1979年11月10日，罗马教皇才公开承认对加利略审判的不公正，1980年十月，世界主教会再一次声明，为科学巨人加利略沉冤昭雪。 用绳子拉物体时,绳子由于受到拉伸而产生形变,因此,绳子与物体之间有弹性力,绳子内部也有弹性力. 设想将绳子在某一点a分成两部分,这两部分绳子 之间都要互施拉力:Ta 和T′a, 这一对作用力和反 作用力称为绳子的张力. 在力学中,在涉及到绳子的张力问题时,一般采取 近似:不计绳的伸长;轻绳; 例2：在所示图中， 为已知，木块与斜面、斜面与水平面间均无摩擦，问倾角α多大，m1,m2相对静止？ 解：浮力B是个变力： （三）质点动量定理的三种形式 例题1. 气体分子对器壁的碰撞：分子质量为m, 入射速度v1=v，方向与器壁法线成60°，反射后速度大小不变，方向与法线另一侧成60°,求气体分子作用于器壁的冲量。 a b T f* W θ T f* W 解：以框架为参考系，小球在两种情况下的受力如图所示：设小球质量为m, 框架相对地自由落体的加速度为g，因此小球所受的惯性力f*=mg，方向向上，小球所受重力W=mg. 在两种情况下，对小球分别应用牛顿第二定律： ⑴小球摆至最高位置时释放框架,小球相对框架速度v=0，所以法向加速度an=v2/l=0（l为摆长）；由于切向合力Fτ=Wsinθ－f*sinθ=0，所以切向加速度aτ=0. 小球相对框架的速度为零，加速度为零，因此小球相对框架静止 。 ⑵小球摆至平衡位置时释放框架，小球相对框架的速度不为零，法向加速度an=v2/l≠0，T=man ；在切向方向小球不受外力作用，所以切向加速度aτ=0，因此，小球速度的