01
動量定律
沖量:描述力對質(zhì)點在時間上的積累作用,即微分方式的定義為由此式,代入牛頓第二定理,并定義動量,可得動量定律微分方式積分可得動量定律的積分方式即:物體所受合外力的沖量等于該物體的動量的增量。
上述所有的多項式都可以根據(jù)份量方式來寫。
02
動量守恒定理
系統(tǒng)若果不受外力作用,則動量守恒,即當(dāng)時,常矢量,
因為力的作用具有獨立性,因而某個方向上假如合外力為零,則該方向上的動量守恒。
注意:動量守恒是指任意時刻動量都不變,它的條件是合力為零,不是合力的沖量為零,前者只能保證前后兩個時刻動量相等。
03
剛體
離散分布的質(zhì)點構(gòu)成的體系的剛體連續(xù)分布的質(zhì)點構(gòu)成的體系的剛體剛體運(yùn)動定律:質(zhì)點系所受合外力等于其總質(zhì)量除以剛體的加速度,即剛體參考系:以質(zhì)點系的剛體為參考點的參考系
在質(zhì)情系中,質(zhì)點系的動量為零,由于剛體的位矢為零,體系的總體速率為零,并且體系的動能不一定為零。
04
定義質(zhì)點的位矢與動量的矢積為質(zhì)點對參考點的角動量
按照矢積的定義,當(dāng)和中有一個為零,或則三者在一條直線上,則角動量為零。
比如順著徑向聯(lián)通的質(zhì)點,對原點的角動量為零。勻速直線運(yùn)動的質(zhì)點,角動量為恒量質(zhì)心的角動量定理,由于勻速直線運(yùn)動,動量守恒,因而左邊第一項為零,而第二項中的與為同向矢量,故矢積為零,因而常矢量。
05
沖量矩和角動量定律
質(zhì)點所受合外力對參考點構(gòu)成的轉(zhuǎn)矩為可以證明,據(jù)此得到這就是角動量定律的微分方式,即:合外力的扭矩對時間的積累等于角動量的增量,定義沖量矩的微分方式為,積分方式為
由于內(nèi)力的扭力之和為零,故質(zhì)點系的角動量與內(nèi)力無關(guān)。
06
角動量守恒定理
當(dāng)外力的轉(zhuǎn)矩為零時,外扭矩的沖量矩時刻都為零,故角動量保持不變,這就是角動量守恒定理,即當(dāng)時,常矢量。
依據(jù),當(dāng)不受力時,就不受轉(zhuǎn)矩,則角動量守恒;更常見的情況是:。諸如,力仍然順著徑向,則對轉(zhuǎn)動中心不產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩,比如行星繞某星體運(yùn)動時,它所遭到的引力仍然指向該星體,是一個有心力,它的角動量保持不變。
角動量守恒的事例
生活中有好多角動量近似守恒的事例,比如丟出去的錘子(危險)會在空中不斷翻轉(zhuǎn)。不過若你在樓上落下一個紙團(tuán),它下落時會不斷旋轉(zhuǎn),這是哪些緣由呢?
大量的塵埃在集聚,經(jīng)過漫長的時間中漸漸產(chǎn)生一個巨大的天體,她們被吸引過來的時侯大多是半道被截胡的,并非一心一意奔向中心而至,因而必然存在角動量,這個角動量也是它獻(xiàn)給未來家庭的碰面禮,每位塵埃都毫不吝惜的傾其所有奉獻(xiàn)了它的角動量質(zhì)心的角動量定理,而四面八方的飛來禮物又不大可能是正好對稱分布的,最終就造成了這個未來的天體轉(zhuǎn)了上去,這就是為何天體都在自轉(zhuǎn)的誘因。