物質間互相作用遭到外部作用的質點或系統的狀態變化率瞬時關系dv第一頁,共二十五頁。牛頓定理是瞬時關系狀態變化不是瞬時的大學動量定理概念,要經歷一個過程互相作用也不是瞬時的——持續作用2)互相作用在空間上的持續——力的空間累積1)互相作用在時間上的持續——力的時間累積涉及到動量、沖量的概念涉及到動量功、能的概念第二頁,共二十五頁。理解動量、沖量概念,把握動量定律和動量守恒定理,把握用動量守恒定理解決問題的特征和技巧。第三頁,共二十五頁。3.1動量()沖量()動量定律(一、動量一、動量第四頁,共二十五頁。定義:力在一段時間內的累積量稱為沖量,二、沖量二、沖量三、質點動量定律三、質點動量定律恒力的沖量:變力的沖量:(沖量的方向通常不是力的方向)即:在給定的時間內,外力作用在質點上的沖量,等于質點在此時間內動量的增量。第五頁,共二十五頁。明晰幾點:明晰幾點:1)動量定律說明質點動量的改變是由外力和外力作用時間兩個誘因,即沖量決定的。2)沖量的方向不是與動量的方向相同,而是與動量增量的方向相同動量定律是矢量式大學動量定理概念,其直角坐標的份量式:第六頁,共二十五頁。
例題一顆炮彈在槍筒內受合力為Fbt,運行到槍口正好F求:炮彈在槍筒內運行的時間;炮彈所受的沖量;炮彈的質量。(a、b為常數、SI單位制)btdt越小,則越大.諸如人從高處跳下、飛機與鳥翻車、打樁等碰撞風波中,作用時間很短,力道很大.注意4)平均力道在沖擊和碰撞等問題中,常引入平均力道的概念。對地平均力道為:例題:一重錘質量為m,從高h處自由落下,打在地面不再跳起。設重錘與地面互相作用時間mg由動量定律:gh這兒重錘自身的重量要考慮在內。只有當前項遠小于后一項時,才會不計自重。第九頁,共二十五頁。例題:一只足球質量為0.58kg,從2.0高度下落,抵達地面后,以同樣速度回落,接觸時間僅0.019s。求:對地平均力道。對地平均力道為:相當于40kg重物所受重力!10第十頁,共二十五頁。例題:質量為2.5g的兵乓球以10m/s的速度飛來,被板推擋后,又以20m/s的速度飛出。求:1)兵乓球得到的沖量;2)若撞擊時間為0.01s,則板施于球的平均力道的大小和方向。(cos45)第十一頁,共二十五頁。為平均力道與x方向的傾角(cos45)第十二頁,共二十五頁。
21123.2質點系動量定律動量守恒定理()一、質點系的動量定律因為系統的內力成對出現,系統的內力矢量13第十三頁,共二十五頁。質點系總動量的增量等于作用于該系統合外力的沖量指出:只有外力能夠導致質點系總動量的改變。質點系內力的矢量合為0,對系統總動量的改變無貢獻,但內力會使系統內各質點的動量發生變化。質點系的動量定律:推廣到多質點系統,動量定律表達式為:14第十四頁,共二十五頁。注意內力不改變質點系的動量推開后速率且方向相反15第十五頁,共二十五頁。由質點系的動量定律:動量守恒定理:當系統所受的合外力為0時,系統的動量守恒。二、動量守恒定律16第十六頁,共二十五頁。1、質點系受合外力為0,每位質點的動量可能變化,系統內的動量可以互相轉移,但它們的總和保持不變。各質點的動量必相對于同一慣性參考系。2、若合外力不為0,但在某個方向上合外力份量0,則在該方向上動量守恒。明晰幾點:17第十七頁,共二十五頁。后者保證整個過程中動量守恒,前者只說明始末時刻動量相同。5、動量守恒定理只適用于慣性系,在微觀高速范圍仍適用,是自然界最普遍,最基本的定理之一3、自然界中不受外力的物體是沒有的,但若果系統的內力外力,可近似覺得動量守恒。
在碰撞、打擊、爆炸等互相作用時間極短的過程中,常常可忽視外力。18第十八頁,共二十五頁。例題:質量為m的人站在一質量為M、長為l的貨車一端,由靜止邁向車的另一端,求人和貨車各聯通了多少距離?不計磨擦)解:水平方向上車和人系統不受外力作用,故動量守恒;設車和人相對地面速率分別為19第十九頁,共二十五頁。設人在時間t內走到另一端,20第二十頁,共二十五頁。解:1)無牽引力和磨擦力,動量守恒。例題:原煤從漏斗中以dm/dt的流速豎直卸落在沿平直軌道行駛的火車中,火車空載時質量為M求:1)在加載過程中某一時刻t的速率和加速度。2)(忽視磨擦力)假如要使火車速率保持v用多大的力牽引火車?第二十一頁,共二十五頁。我國長征系列鵜鶘升空我國長征系列鵜鶘升空22第二十二頁,共二十五頁。例題:一粒炮彈水平地穿過并排靜止放置在光滑平面上的鐵塊,游走時間各為設炮彈在鐵塊中遭到恒阻力F。求:炮彈穿過后,兩鐵塊各以多大速率運動?炮彈穿過第一鐵塊時,兩鐵塊速率相同均為炮彈穿過第二鐵塊后,第二鐵塊速率變為第二十三頁,共二十五頁。
考慮到動量定律的意義,沖量僅決定于始末兩個狀態。再結合式,可得結果。24第二十四頁,共二十五頁。內容梗概剖析。遭到外部作用的質點或系統的狀態變化率。互相作用也不是瞬時的——持續作用。——力的空間累積。——力的時間累積。3.2質點系的動量定律動量守恒定理。理解動量、沖量概念,把握動量定律和動量守恒定理,把握用動量守恒定理解決問題的特征和技巧。動量定律()。即:在給定的時間內,外力作用在質點上的沖量,等于質點在此時間內動量的增量。2)沖量的方向不是與動量的方向相同,而是。(a、b為常數、SI單位制)。諸如人從高處跳下、飛機與鳥翻車、打樁等碰撞風波中,作用時間很短,力道很大.。例題:一重錘質量為m,從高h處自由落下,打在地面不再跳起。例題:一只足球質量為0.58kg,從2.0高度下落,抵達地面后,以同樣速度回落,接觸時間僅0.019s。相當于40kg重物所受重力。例題:質量為2.5g的兵乓球以10m/s的速度飛來,被板推擋后,又以20m/s的速度飛出。2)若撞擊時間為0.01s,則板施于球的平均力道的大小和方向。為平均力道與x方向的傾角。3.2質點系動量定律動量守恒定理。因為系統的內力成對出現,系統的內力矢量和為零。質點系總動量的增量等于作用于該系統合外力的沖量。(不計磨擦)。——兩者運動方向相反。24第二十五頁,共二十五頁。