大学物理课件-动量守恒定律.pptVIP

* 中微子 中微子（意大利语：Neutrino，其字面上的意义为“微小的电中性粒子”，又译作微中子），是轻子的一种，其自旋量子数为?，符号为希腊字母。中微子不带电，自旋为1/2，质量非常轻（小于电子的百万分之一）（另一说中微子没有静质量），以接近光速运动。 中微子个头小，不带电，可自由穿过地球，几乎不与任何物质发生作用，号称宇宙间的“隐身人”。所有中微子都不带电荷，不参与电磁相互作用和强相互作用，但参与弱相互作用。 1930年，泡利为了解释原子核衰变…….. 除放射出电子外，还需产生一个中微子，以保证动量守恒定律。 * 注意： (1) 系统动量守恒，但每个质点的动量可能变化； (2) 在碰撞、打击、爆炸等相互作用时间极短的过 程中，往往可忽略外力，近似动量守恒； (3) 动量守恒可在某一方向上成立； (4) 定律中的速度应是对同一惯性系的速度，动量 和应是同一时刻的动量之和； (5) 动量守恒定律在微观高速范围仍适用； (6) 动量守恒定律只适用于惯性系。 * 例1 如图所示, 大炮在发射时炮身会发生反冲现象。设炮身的仰角为θ, 炮弹和炮身的质量分别为m和m0, 炮弹在离开炮口时的速率为v, 若忽略炮身反冲时与地面的摩擦力, 求炮身的反冲速率。 解 设x轴沿水平向右， 根据动量守恒定律得 所以炮身的反冲速率为 * 例2 一原先静止的装置炸裂为质量相等的三块, 已知其中两块在水平面内各以80 m?s?1 和60 m?s?1 的速率沿互相垂直的两个方向飞开。求第三块的飞行速度。 解 设碎块的质量都为m， 建立如图所示的坐标系 根据动量守恒定律得 解方程组得 所以 * 力学中的守恒定律 §2-1 机械能守恒定律 §2-2 动量守恒定律 §2-3 角动量守恒定律 * Q P §2-1 机械能守恒定律 一、功和功率 1、功（work）:力在物体移动过程中的空间效果 1） 恒力所作的功 dA 称为元功，功等于质点受的力和它的位移的点积。 2） 变力所作的功 记作 位移无限小时： 如果力是位置的函数，设质点在力的作用下沿一曲线运动，则功的计算如下： (点乘积，标量积) * 在元位移中将力视为恒力，力沿P、Q所作的功为所有无限小段位移上的元功之和。 3） 合力所作的功 元功：dA 元位移： Q P 解析式： * 2、功 率（power） 力在单位时间内所作的功 功率的另一种形式： 公式为： 功率等于力在运动方向的分量与速率的乘积，或等于力的大小与速度在力的方向的分量的乘积。 SI制中功的单位是J (焦耳，简称焦)，1J=1N?m 功率的单位：J?s?1 (焦耳/秒)或W (瓦特, 简称瓦) 注意：(1)功是过程量，与路径有关；(2)功是标量，但有正负；(3)合力的功为各分力的功的代数和。 * 二、动能和动能定理 质点由点P 运动到点Q，合力对质点所作的功为 质点的动能(kinetic energy)定义：质点的质量与其运动速率平方的乘积的一半。 用Ek表示，即 * 所以有 动能定理：作用于质点的合力所作的功，等于质点 动能的增量。 ，表示合力 对质点作正功， ，质点的动能增大； ，表示合力 对质点作负功， ，质点的动能减小； 所以说，功是质点能量改变的量度。 扩展：所有外力和内力对物体系所作的功之和等于物体系总动能的增量。 * 由物体间的万有引力和相对位置所决定的势能，称为万有引力势能，简称引力势能。重力势能是处于地球附近的物体与地球之间万有引力作用结果的一种简单而重要的特例。 三、 势 能 势能：由物体间的相互作用和相对位置决定的能量。 1、引力势和重力势能 (potential energy) 物体沿一曲线从点P移到点Q。当物体在任一点C时，所受地球引力为 地球 * 3、保守力 (conservation force) 物体在某种力的作用下，沿任意闭合路径绕行一周所作的功恒等于零，即 具有这种特性的力，称为保守力；不具有这种特性的力称为非保守力。 * 四、 机械能守恒定律 1、功能原理 A外 + A内 = EkQ ? EkP 外力和内力对系统所作的功的代数和，等于系统内所有质点的总动能的增量，质点系的动能定理。 A内 = A保内 + A非保内 因为 A保内 = ? ( EpQ ?EpP ) 而 A外 + A非保内 = (EkQ +EpQ ) ? (EkP + EpP ) 所以 由 n 个相互作用着的质点所组成的质点系。系统中质点既受来自系统以外的力(称