科大力学课件 杨维纮 第三章.pdf

杨维纮 中 第三章 动 量 国 有了力的定律和运动定律，动力学的根本任务，即在一定环境 科 下求物体的运动问题，似乎就成为求解运动方程的数学问题了。其 实，并非完全如此。 学 如果我们在动力学定律的基础上引进一些新的概念和新的物理 技 量，如动量、能量和角动量等，就可进而得到关于这些量的新的规 律（包括所谓运动定理以及由此引出的守恒定律），而直接用这些 术 规律去分析质点的运动问题，往往比从运动定律出发更为方便。 大 在力作为位置（或速度、时间）函数的具体形式不十分清楚的 学 情况下（约束力和碰撞中的力就是例子），这种方法也能为我们求 解问题提供一定的信息。 利用关于动量，能量和角动量的规律，却可以使我们获得关于 杨 质点系运动的许多知识。 维 即使在牛顿定律不一定适用的许多场合，包括微观领域，守恒 纮 定律仍然有效。这样，原来仅仅作为牛顿定律辅助工具而引入的运 动定理的推论——守恒定律，却成为比牛顿定律更为基本的规律。 中 第三章 动 量 国 科 学 §3.1 动量守恒定律与动量定理 技 术 §3.2 质心运动定理 大 学 §3.3 变质量物体的运动 杨 维 纮 中 §3.1 动量守恒定律与动量定理 国 科 学 技 3.1.1 孤立体系与动量守恒定律 术 大 3.1.2 冲量与质点的动量定理 学 3.1.3 质点系动量定理 杨 维 纮 中 §3.1 动量守恒定律与动量定理 国 科 3.1.1 孤立体系与动量守恒定律 学 技 前面两章，我们讨论的是单个质点的运动。在这一 术 章里，我们要讨论由许多质点构成的体系的运动规律。 这种问题，常称为质点系问题，或多体问题。 大 学 在质点系中有一类是特别的，即所有质点都没有受 到体系之外的物体的作用力。也可以简单他说，整个体 杨 系不与外物相互作用，这种质点体系称为孤立体系。 维 纮 3.1.1 孤立体系与动量守恒定律 中 国 dv1 m f 1 12 科 dt dv 学 m 2 f 2 21 dt 技 f  f 术 12 21 d (m v  m v )  0 大 dt 1 1 2 2 学 定义： P  m v  m v 1 1 2 2 dP 杨 得： dt  0 或P =不变量 维 此式表明，对于两个质点构成的孤立体系，我们找 纮 到了一个不变量P ，称它为动量。 3.1.1 孤立体系与动量守恒定律 中 国