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大家好,歡迎來到十點課,跟勇哥學物理。 今天是高考第66天。 我們來談談動量守恒定律的推導和條件。
(1) 碰撞滿足兩個守恒
眾所周知,所有碰撞問題都必須滿足兩個守恒定律,
一是動量守恒定律動量守恒定律典型例題,二是能量守恒定律。
就像我們在筆記中畫的一樣:
質量為 m1 和 m2 的兩個物體位于光滑的水平面上。 A 以一定的速度 v1 以速度 v2 與球 B 碰撞。
當兩個小球碰撞時,此類問題必須滿足兩個守恒。 那么今天我們就來說說動量守恒定律及其推導過程。
動量守恒定律是指碰撞前的總動量等于碰撞后的總動量。
其表達式為:m1v1+m2v2 = m1v1′+m2v2′
這是動量守恒定律的表達式,
(2)動量守恒定律的推導
動量守恒定律的推導過程是怎樣的?
首先假設ab的碰撞時間極短,作用時間為Δt,ab相互碰撞,產生的相互作用力為F,
設定一個正方向,通常是原來的方向(向右),守恒定律可以由動量定理推導出來。
動量守恒定律適用于由ab組成的系統,而動量定理適用于單個物體,
所以我們分別研究a和b,
動量定理的意思是:合外力的沖量等于動量的變化,所以
對于a,我們得到:-FΔt= m1v1′-m1v1,這是物體a基于動量定理的公式,
對于b,可得:FΔt=m2v2′-m2v2,因為b上的沖擊力是向右的,沖量為正。
我們將方程1和方程2相加,左邊的和等于0動量守恒定律典型例題,右邊的和等于m1v1′-m1v1+m2v2′-m2v2。
將物品移動并排序,可得:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′;
也就是說,碰撞前的總動量之和等于碰撞后的動量之和。 這就是動量守恒定律的推導過程。
(3) 動量守恒的條件
我們來談談動量守恒定律的條件。 有三個條件:
第一個意思是系統沒有力或者它受到的總外力為零,動量守恒。
第二個是,如果系統在某個方向上的總外力為零,則該方向上的動量守恒。
第三,當內力遠大于外力時,動量守恒。
這三種情況都可以使用動量守恒,但具體是什么呢?
我們有一個典型的例子。 勇哥畫的。 讓我們看一下這個例子。
在光滑的水平地面上,有兩個物體a和b,通過輕彈簧連接。 A靠在墻上,B被力F推向左側,使兩個物體之間的彈簧處于壓縮狀態,處于靜止狀態。 ,現在如果力 F 突然移除,下列哪項陳述是正確的?
這個問題問我們在什么情況下動量守恒,在什么情況下機械能守恒。 我們來看看abcd這4個選項。
我們來分析一下這個問題。 如果突然去掉力F,
當物塊a離開墻壁時,a與墻壁之間存在力。 物體 a 受到墻壁右側的壓力。 在這種情況下,系統(a、b 和彈簧)上的總外力不為零,因此動量不守恒。
在塊a離開墻壁之前,雖然墻壁對物體a施加壓力,但物體a是靜止的,所以壓力不做功,只有彈簧力做功,機械能守恒,所以選項B正確;
當塊a離開墻體,系統放置在光滑的水平面上時,它所受到的凈外力為零,并且沒有來自墻體的壓力,因此系統的凈外力為零。 在這個過程中,動量守恒,機械能也守恒。 選項C是正確的。
本題選擇BC。 這是關于動量守恒定律條件的一個很好的示例問題。 請理解這個問題。
今天的分享就到此為止。 接下來分享的碰撞類型的結論對于解決問題尤為重要。 希望大家在接下來的兩節課中能夠更加認真地聽講。
今天就這樣,明天見。
原創筆記
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