三动量与冲量.pptVIP

三、质点的角动量定理 质点对定点的角动量： 一、动量矩（角动量）的定义 d 大小: 单位: Kg·m2/s, J·s （ 垂直于 和 确定的平面） 方向: 向 的右手螺旋方向。 （d —“距”） m 方向：垂直于圆周平面。 在圆周运动中 L r v ? m · O 二、同样的方式定义力矩 (由右手螺旋法确定) 方向 矢量 垂直于 构成的平面。 2.必须指明对那一固定点。 单位：N· m o a d 大小 力臂 1）物理量－－角动量和力矩均与定点有关， 角动量也称动量矩，力矩也叫角力； 2） 对轴的角动量和对轴的力矩 在具体的坐标系中，角动量（或力矩）在各坐标轴的分量，就叫对轴的角动量（或力矩）。 讨论 ：质点对x轴的角动量 ：质点对 x轴的力矩 某一方向的分量怎么求呢？由定义出发： ——质点所受的合外力矩等于它的角动量对时间的变化率。 合冲量矩 角动量定理（积分形式） 角动量的增量 （力矩对时间的积累作用） * “神舟”号飞船升空 第三章 动量与冲量 （Momentum and Impulse） §3-1 动量与冲量 质点的动量定理 物体运动状态的改变是力对物体持续作用的结果。 一、冲量、动量定理 ——力对时间和空间的积累效应。 牛顿定律是瞬时的规律。 力在时间上的积累效应 冲量 动量的改变 力在空间上的积累效应 功 改变能量 平动 转动 冲量矩 角动量的改变 1 2 u u r r m m - = 动量的变化 冲量 ：力对时间的累积。 质点的动量定理：质点所受合外力的冲量等于（在此过程中）质点动量的增量 力对时间的积累效果 动量 ：描述质点动力学状态的物理量。 Ⅰ动量 NOTE 2、动量是状态量，具有瞬时性。 3、动量具有相对性，相对于不同的惯性系将是不同的。 1、动量是矢量，方向为物体运动速度方向。 1、冲量是过程量。 2、冲量也是矢量，方向为合 外力方向，即加速度方向 或速度变化方向。 冲量是力对时间的累积。 力的冲量决定于力对时间的积累，力越大，作用时间越长，对动量的改变越大。 Ⅱ冲量 1、矢量关系 2、分量形式 3、对应一个过程的始末状态 动量是状态量，而冲量与过程有关 注意： Ⅲ 动量定理 上式说明：某个方向的冲量只改变该方向的动量 4、单位 5、动量定理的不变性：在不同的惯性系中动量定理的形式不变。 F不变，mv变， 不变！ 但是， 二、平均冲力 一定 一定 作用时间长 缓冲 冲击、爆炸、碰撞等问题中作用力大而时间短 变力 的冲量用恒力 的持续作用来代替 面积相等 t1 t2 0 F t I F 播放教学片VCD1 动量定理的应用 篮球 m=1kg ，以 v=6 ms-1 ??=60o 撞在篮板上，设碰撞时间?t =0.01 s 求：篮板受到的平均作用力。 解：对球用动量定理 ? x y 篮板受平均作用力： 例题1 篮板受的冲量？ ? ? ，? 例2.煤从h=0.8m高处下落到以3m/s速率水平向右运动的传煤带上，（1）求传送带给予煤的作用力的方向。（2）若每秒落下的煤为 ,要使传送带的速率保持不变，应用多大的牵引力拖动传送带？ V=3 （3） 求拖动牵引力： （1）先前落到传送带上的煤已匀速前进，只有刚落上的煤Δ m需要水平拖动。 （2）视传送带为变质量物体 例3.质量为1 kg的物体受F=4t+5外力的作用由静止作直线运动，求0-2秒内力对物体的冲量及2秒末的瞬时速度。 帆 v1 v2 v1 v2 Δv 风 F风对帆 F横 F进 F横 F阻 龙骨 F帆对风 Δv 风 例4：动量定理解释了“逆风行舟” 内力作用不改变系统的总动量 总动量 三、质点系的动量定理 系统 外界 内力 外力 mi 系统内物体通过内力相互作用可以改变各自的动量 内力成对出现 这就是质点系的动量守恒定律。 即 质点系所受合外力为零时， 质点系的总动量 不随时间改变。 （law of conservation of momentum） 四 、动量守恒定律 几点说明： 1.动量定理及动量守恒定律在不同的惯性系中的形式不变。 2.式中的速度是同一惯性系中的速度；求和是同一时刻的速度求和。 3.若某个方向上合外力为零，则该方向上动量守恒。 4.当外力内力时（如碰撞、爆炸），动量守恒。 5.动量守恒定律是比牛顿定律更普遍、更基本的定律，它在宏观和微观领域均适用。 用守恒定律作题，应注意分析过程、系统和条件，不必过问过程中间状态情况，只须考虑始末的状态。 已知船的质量 M=300kg , 人的质量m=60kg ,开始船速V1=2