哪些運動運用角動量定律
角動量定律
,
又稱動量矩定律。
敘述角動量與扭矩之間關系的定律。對于質點,角動量定律可敘述為:質點對固定點的角動量對時間的微商,等于作用于該質點上的力對該點的轉矩。對于質點系,因為其內各質點間互相作用的內力服從牛頓第三定理,因此質點系的內力對任一點的主矩為零。借助內力的這一特點,即可導出質點系的角動量定律:質點系對任一固定點o的角動量對時間的微商等于作用于該質點系的諸外力對o點的扭矩的矢量和。由此可見,描述質點系整體轉動特點的角動量只與作用于質點系的外力有關,內力不能改變質點系的整體轉動情況。
動量矩定律可拿來解決質點系動力學中與轉動有關的問題。通常情況下,對于o點是動點的角動量定理怎么用,這個定律不創立,但o點是質點系的剛體時例外。
設接觸地面前的瞬時速率為u,接觸地面后回落的瞬時速率為v,地板對足球的平均斥力為f,作用時間為t,足球質量為m,原高度為h,大跌后高度為h。以豎直向上的方向為正方向,以地面為零勢能面。
依據機械能守恒定理,
mgh=mu²/2
mv²/2=mgh
求得u=5m/s,v=-4m/s。
接觸地面時,足球深受重力和地面斥力這兩個力的作用,其合力為g+f;動量的增量為mv-mu。
依據動量定律,(g+f)t=mv-mu,解得f=-60n,即地面對足球的平均斥力為60n,方向豎直向下。
為此,足球對地面的平均斥力為60n,方向豎直向上
動力學的普遍定律之一。內容為物體動量的增量等于它所受合外力的沖量,或所有外力的沖量的矢量和[1]。
如以m表示物體的質量,v1、v2表示物體的初速、末速,i表示物體所受的沖量,則得mv2-mv1=i。式中三量都為矢量,應按矢量運算;只在三量同向或反向時,可按代數目運算,同向為正,反向為負,動量定律可由牛頓第二定理推出,但其適用范圍既包含宏觀、低速物體,也適用于微觀、高速物體。
推論:
將f=ma....牛頓第二運動定理
帶入v=v0+at
得v=v0+ft/m
通分得vm-v0m=ft
把vm做為描述運動狀態的量,叫動量。
(1)內容:物體所受合力的沖量等于物體的動量變化。
表達式:ft=mv′-mv=p′-p,或ft=△p由此看出沖量是力在時間上的積累效應。
動量定律公式中的f是研究對象所受的包括重力在內的所有外力的合力。它可以是恒力,也可以是變力。當合外力為變力時,f是合外力對作用時間的平均值。p為物體初動量,p′為物體末動量,t為合外力的作用時間。
(2)f△t=△mv是矢量式。在應用動量定律時,應當遵守矢量運算的平行四邊表法則,也可以采用正交分解法,把矢量運算轉化為標量運算。假定用fx(或fy)表示合外力在x(或y)軸上的份量。(或)和vx(或vy)表示物體的初速率和末速率在x(或y)軸上的份量,則
fx△t=mvx-mvx0
fy△t=mvy-mvy0
上述兩式表明,合外力的沖量在某一座標軸上的份量等于物體動量的增量在同一座標軸上的份量。在寫動量定律的份量方程式時,對于已知量,但凡與座標軸正方向同向者取正值,但凡與座標軸正方向反向者取負值;對于未知量,通常先假定為正方向,若估算結果為正值。說明實際方向與座標軸正方向一致,若估算結果為負值,說明實際方向與座標軸正方向相反。
對于彈性一維碰撞,我們有1/2mv^2=1/2mv1^2+1/2mv2^2
mv=mv1+mv2
可以解出v1和v2
[編輯本段]動量定律與動能定律的區別:
動量定律ft=mv2-mv1反映了力對時間的累積效應(沖量),是力在時間上的積分。
動能定律fs=1/2mv^2-1/2mv0^2反映了力對空間的累積效應(功),是力在空間上的積分。
動力學的普遍定律之一。內容為物體動量的增量等于它所受合外力的沖量,或所有外力的沖量的矢量和[1]。
如以m表示物體的質量,v1、v2表示物體的初速、末速,i表示物體所受的沖量,則得mv2-mv1=i。式中三量都為矢量,應按矢量運算;只在三量同向或反向時,可按代數目運算,同向為正,反向為負,動量定律可由牛頓第二定理推出,但其適用范圍既包含宏觀、低速物體,也適用于微觀、高速物體。
推論:
將f=ma....牛頓第二運動定理
帶入v=v0+at
得v=v0+ft/m
通分得vm-v0m=ft
把vm做為描述運動狀態的量,叫動量。
(1)內容:物體所受合力的沖量等于物體的動量變化。
表達式:ft=mv′-mv=p′-p,或ft=△p由此看出沖量是力在時間上的積累效應。
動量定律公式中的f是研究對象所受的包括重力在內的所有外力的合力。它可以是恒力,也可以是變力。當合外力為變力時,f是合外力對作用時間的平均值。p為物體初動量,p′為物體末動量,t為合外力的作用時間。
(2)f△t=△mv是矢量式。在應用動量定律時,應當遵守矢量運算的平行四邊表法則,也可以采用正交分解法,把矢量運算轉化為標量運算。假定用fx(或fy)表示合外力在x(或y)軸上的份量。(或)和vx(或vy)表示物體的初速率和末速率在x(或y)軸上的份量,則
fx△t=mvx-mvx0
fy△t=mvy-mvy0
上述兩式表明,合外力的沖量在某一座標軸上的份量等于物體動量的增量在同一座標軸上的份量。在寫動量定律的份量方程式時,對于已知量,但凡與座標軸正方向同向者取正值,但凡與座標軸正方向反向者取負值;對于未知量,通常先假定為正方向,若估算結果為正值。說明實際方向與座標軸正方向一致,若估算結果為負值,說明實際方向與座標軸正方向相反。
對于彈性一維碰撞,我們有1/2mv^2=1/2mv1^2+1/2mv2^2
mv=mv1+mv2
可以解出v1和v2
[編輯本段]動量定律與動能定律的區別:
動量定律ft=mv2-mv1反映了力對時間的累積效應(沖量),是力在時間上的積分。
動能定律fs=1/2mv^2-1/2mv0^2反映了力對空間的累積效應(功),是力在空間上的積分。
動力學的普遍定律之一。內容為物體動量的增量等于它所受合外力的沖量,或所有外力的沖量的矢量和[1]。
如以m表示物體的質量,v1、v2表示物體的初速、末速,i表示物體所受的沖量,則得mv2-mv1=i。式中三量都為矢量,應按矢量運算;只在三量同向或反向時,可按代數目運算,同向為正,反向為負,動量定律可由牛頓第二定理推出,但其適用范圍既包含宏觀、低速物體,也適用于微觀、高速物體。
推論:
將f=ma....牛頓第二運動定理
帶入v=v0+at
得v=v0+ft/m
通分得vm-v0m=ft
把vm做為描述運動狀態的量,叫動量。
(1)內容:物體所受合力的沖量等于物體的動量變化。
表達式:ft=mv′-mv=p′-p,或ft=△p由此看出沖量是力在時間上的積累效應。
動量定律公式中的f是研究對象所受的包括重力在內的所有外力的合力。它可以是恒力,也可以是變力。當合外力為變力時,f是合外力對作用時間的平均值。p為物體初動量,p′為物體末動量,t為合外力的作用時間。
(2)f△t=△mv是矢量式。在應用動量定律時,應當遵守矢量運算的平行四邊表法則,也可以采用正交分解法,把矢量運算轉化為標量運算。假定用fx(或fy)表示合外力在x(或y)軸上的份量。(或)和vx(或vy)表示物體的初速率和末速率在x(或y)軸上的份量,則
fx△t=mvx-mvx0
fy△t=mvy-mvy0
上述兩式表明,合外力的沖量在某一座標軸上的份量等于物體動量的增量在同一座標軸上的份量。在寫動量定律的份量方程式時,對于已知量,但凡與座標軸正方向同向者取正值,但凡與座標軸正方向反向者取負值;對于未知量,通常先假定為正方向,若估算結果為正值。說明實際方向與座標軸正方向一致,若估算結果為負值,說明實際方向與座標軸正方向相反。
對于彈性一維碰撞,我們有1/2mv^2=1/2mv1^2+1/2mv2^2
mv=mv1+mv2
可以解出v1和v2
[編輯本段]動量定律與動能定律的區別:
動量定律ft=mv2-mv1反映了力對時間的累積效應(沖量),是力在時間上的積分。
動能定律fs=1/2mv^2-1/2mv0^2反映了力對空間的累積效應(功),是力在空間上的積分。
動量定律()
動力學的普遍定律之一。內容為物體動量的增量等于它所受合外力的沖量,或所有外力的沖量的矢量和。如以m表示物體的質量,v1、v2表示物體的初速、末速,i表示物體所受的沖量,則得mv2-mv1=i。式中三量都為矢量,應按矢量運算;只在三量同向或反向時,可按代數目運算,同向為正,反向為負,動量定律可由牛頓第二定理推出,但其適用范圍既包含宏觀、低速物體,也適用于微觀、高速物體。
推論:
將f=ma....牛頓第二運動定理
帶入v=v0+at
得v=v0+ft/m
通分得vm-v0m=ft
把vm做為描述運動狀態的量,叫動量。
(1)內容:物體所受合力的沖量等于物體的動量變化。
表達式:ft=mv′-mv=p′-p,或ft=△p由此看出沖量是力在時間上的積累效應。
動量定律公式中的f是研究對象所受的包括重力在內的所有外力的合力。它可以是恒力,也可以是變力。當合外力為變力時,f是合外力對作用時間的平均值。p為物體初動量,p′為物體末動量,t為合外力的作用時間。
(2)f△t=△mv是矢量式。在應用動量定律時,應當遵守矢量運算的平行四邊表法則,也可以采用正交分解法,把矢量運算轉化為標量運算。假定用fx(或fy)表示合外力在x(或y)軸上的份量。(或)和vx(或vy)表示物體的初速率和末速率在x(或y)軸上的份量,則
fx△t=mvx-mvx0
fy△t=mvy-mvy0
上述兩式表明,合外力的沖量在某一座標軸上的份量等于物體動量的增量在同一座標軸上的份量。在寫動量定律的份量方程式時,對于已知量,但凡與座標軸正方向同向者取正值,但凡與座標軸正方向反向者取負值;對于未知量,通常先假定為正方向,若估算結果為正值。說明實際方向與座標軸正方向一致,若估算結果為負值,說明實際方向與座標軸正方向相反。
對于彈性一維碰撞,我們有1/2mv^2=1/2mv1^2+1/2mv2^2
mv=mv1+mv2
可以解出v1和v2
[編輯本段]動量定律與動能定律的區別:
動量定律ft=mv2-mv1反映了力對時間的累積效應(沖量),是力在時間上的積分。
動能定律fs=1/2mv^2-1/2mv0^2反映了力對空間的累積效應(功),是力在空間上的積分。動量定律
在過程ⅰ中,鋼珠只受重力作用,動量的改變量等于重力的沖量,選項a正確.在過程ⅱ中,鋼珠遭到重力和阻力作用,對全過程由動量定律知,過程ⅱ中阻力的沖量大小應等于過程ⅰ與過程ⅱ中重力的沖量的大小,c選項正確.
答案:ac
引用:
[1]動量定律-101學習補習(網頁)
用原子、分子的排列方法來統一牛頓萬有引力定理與庫侖定理
摘要:物體是由原子、磁極是由原子、有的網友不同意用原子、分子、分子、分子的排列來統一牛頓萬有引力定理與庫侖定理,構成物體的基本粒子就有基本粒子的數目及排列方法、任何物體就是基本粒子的任何數目及任何排列方法、也有基本粒子的數目及排列方法、總結:兩個質點之間萬有引力的大小:與基本粒子的數目及排列方法、構成磁體的基本粒子就有基本粒子的數目及排列方法、也有基本粒子的的數目及排列方法、總結:兩個磁體間的引力或作用力的大小:與基本粒子的數目及排列方法、證明了影響萬有引力大小與影響磁力的大小的誘因是同樣的:與基本粒子的數目及排列方法、物體間是萬有引力或是磁力是由基本粒子的排列方法、你沒法證實:兩個質點之間萬有引力
牛頓萬有引力定理:“萬有引力是存在于任何物體之間的一種吸引力。萬有引力定理表明,兩個質點之間萬有引力的大小,與它們質量的乘積成反比,與它們距離的平方成正比。”在定理中“物體”的概念,物體是由原子、分子、質子、中子、電子、夸克等基本粒子構成的,構成物體的基本粒子就有基本粒子的數目及排列方法、位置共同存在的事實。還有絕對化的“任何物體”這幾個字,可以覺得,任何物體就是基本粒子的任何數目及任何排列方法、位置。在定理中所提到的“質量”,對于“質量”來說,也有基本粒子的數目及排列方法、位置共同存在的事實。還有與距離的平方成正比。總結:兩個質點之間萬有引力的大小:與基本粒子的數目及排列方法、位置有聯系。并且與距離的平方成正比。
庫侖定理:“兩個磁體間的引力或作用力的方向在兩個磁體的連線上,大小跟它們的磁體硬度的乘積成反比,跟它們之寬度離的平方成正比。”在定理中“磁極”的概念,磁體是由原子、分子、質子、中子、電子、夸克等基本粒子構成的,構成磁體的基本粒子就有基本粒子的數目及排列方法、位置共同存在的事實。
在定理中所提到的“磁極硬度”,對“磁極硬度”來說,也有基本粒子的的數目及排列方法、位置共同存在的事實。還有與距離的平方成正比。
總結:兩個磁體間的引力或作用力的大小:與基本粒子的數目及排列方法、位置有聯系。并且與距離的平方成正比。通過以上總結,證明了影響萬有引力大小與影響磁力的大小的誘因是同樣的:與基本粒子的數目及排列方法、位置有聯系。并且與距離的平方成正比。由此證明,萬有引力與磁力可以轉換,物體間是萬有引力或是磁力是由基本粒子的排列方法、位置所決定。電埸同樣也用以上的理由。關于電與磁的相互轉換,網友們是很清楚的,沒有必要多講了。其實,有的網友不同意用原子、分子的排列來統一牛頓萬有引力定理與庫侖定理,而且,你難以證實:“兩個質點之間萬有引力的大小:與基本粒子的數目及排列方法、位置有聯系。并且與距離的平方成正比。”,“兩個磁體間的引力或作用力的大小:與基本粒子的數目及排列方法、位置有聯系。并且與距離的平方成正比。”這樣的客觀存在的事實。
一、新課教學
演示實驗,豬肉從一米多高的地方落到海棉墊,豬肉沒有打坡,為何呢?由此切入動量定律的推論.
如圖所示,質量為m的物體在水平恒力作用下,經過時間t,速率由v變為,
由牛頓第二定理知……(1)
而加速度……(2)
由(1)、(2)兩式得
或寫為
即合外力的沖量等于物體動量的改變
指出對動量定律的理解
1、定理反映了合外力沖量是物體動量變化的誘因.
2、動量定律公式中的f是研究對象所受的包括重力在內的所有外力的合力,它可以是恒力,也可以是變力,倘若是變力,此時所得的力是平均合外力.
3、動量定律公式中的f·t是合外力的沖量,是使研究對象動量發生變化的誘因,在所研究的化學過程中,如作用在物體上的各個外力作用時間相同,求合外力的沖量可先求所有力的合外力,再除以時間,也可以求出各個力的沖量再按矢量運算法則求所有力的會沖量,假若作用在被研究對象上的各個外力的作用時間不同,就只能先求每位外力在相應時間內的沖量,之后再求所受外力沖量的矢量和.
4、動量定律公式中的或,是所研究對象的動量的改變量,公式中的“-”號是運算符號,與正方向的選定無關.
5、是矢量式,在應用動量定律時,應當遵守矢量運算的平行四邊形定則,也可以采用正交分解法,將矢量運算轉為代數運算.
6、動量定律說明合外力的沖量與研究對象的動量增量的數值相同,方向一致,單位等效.合外力的沖量是物體動量變化的誘因角動量定理怎么用,但不能覺得合外力的沖量就是動量的增量.
7、動量定律除了適用于宏觀低速物體,對微觀現象和高速運動依然適用.
二、分析例題
【例1】一個質量為0.18kg的棒球,以25m/s的水平速率奔向球棒,被球棒嚴打后,反向水平飛回,速率的大小為45m/s,設球棒與棒球的作用時間為0.01s,球棒對棒球的平均斥力有多大?
剖析:球棒對棒球的斥力是變力,力的作用時間很短.在這個短時間內,力的大小先是大幅地減小,之后又大幅地減少為零,在沖擊、碰撞一類問題中,互相作用的時間很短,力的變化都具有這個特征.動量定律適用于變力,為此,可以用動量定律求球棒對棒球的平均斥力.
由題中所給的量可以算出棒球的初動量和末動量,由動量定律即可求出橄欖球所受的平均斥力.
例題解讀見書.
【例2】如圖所示,用0.5kg的斧頭釘鐵釘,嚴打時斧頭的速率為4rn/s,嚴打后斧頭的速率變為零,設嚴打時間為0.01s
1、不計斧頭的重量,斧頭釘鐵釘的平均斥力是多大?
2、考慮斧頭的重量,斧頭打鐵釘的平均斥力是多大?
3、你剖析一下,在估算榔頭釘鐵釘的平均斥力時在哪些情況下可以不計斧頭的重量.
剖析(如圖)以斧頭為研究對象,遭到重力和釘子彈力的作用,碰撞前,斧頭動量,碰撞后,斧頭動量為零.
依據動量定量,取向下為正方向列式,可求解
解答過程略.
歸納小結:應用動量定律的解題步驟:
1、確定研究對象2、進行受力剖析,確定全部外力及作用時間3、找出物體的初末狀態并確定相應的動量4、選正方向,并給每位力的沖量和初末動量帶上正負號,以表示和正方向同向或反向5、根據動量定律列多項式求解
提示中學生注意:
1、定理中ft是合外力的沖量,而且要把這個沖量與深受這個沖量的物體動量變化對應上去.
2、物體的初末態速率應是相對同一參考系(一般取地面為參考系)
3、各量應統一用國際單位求解.
4、在重力與平均斥力相比很小的情況下,可以不考慮重力的沖量,而可忽視重力.
【例3】設在演示實驗中,豬肉從1m高處自由下落到海棉墊上,若從蛋黃接觸軟墊到陷至最高點經歷的時間為0.2s,則這段時間內軟墊對豬肉的平均斥力多大?剖析豬肉受力情況,指出重力不能忽視,得出豬肉遭到軟墊的平均斥力很小.
應用舉例:
請朋友按照動量定律解釋例2和例3中斥力大小為何相差很大,結合教材內容剖析討論.
推論:當動量的變化一定時,減短力的作用時間可減小斥力,延長力的作用時間可減少斥力.
三、學生活動:[小實驗]紙帶壓在橡皮下邊,置于水平桌面上,平緩帶動和迅速抽動紙帶,觀察哪種情況下紙帶更容易抽出.
繼續中學生實驗,用細線擄獲石塊,平緩或迅速向下提起細線,觀察哪種情況下細線易斷.
用動量定律對上述兩個實驗結果進行解釋.
繼續提問:杯子排在石頭上立刻摔碎,掉在軟墊上不易摔碎等現象,用動量定律解釋.
四、總結、擴展
1、對于大小、方向都不變的恒力,它們沖量可以用估算,若f是變力,但在某段時間內方向不變,大小隨時間均勻變化,可用平均力求出在時間t內的沖量,依據動量定律,通過求間接求出變力沖量.
2、用動量定律解題時,“合外力的沖量”可改為“外力沖量的矢量和”.同時應明晰哪段時間內的沖量以及對應時間內動量的變化.
3、沖量和動量的變化量都是過程量,適當的確定初末狀態可使解題過程簡化.
4、動量定律是由牛頓第二定理和運動學公式推出的,如涉及到力與作用時間的問題應優選動量定律解題.