Chap2-2(动量定理1)讲解.ppt

* * 作业中的问题： 1、矢量问题: × 3、单位，作图 2、相对运动 第二章 质点动力学 动力学主要研究物体间的相互作用，以及相互作用所引起物体运动状态变化的规律。 本 章 教 学 内 容 : ◆ 牛顿运动定律的基本内容及牛顿第二定律的应用 ◆ 冲量—动量、动量定理—动量守恒定律 ◆ 功—动能、动能定理—功能原理、机械能守恒定律 ◆ 力矩—角动量、角动量定理—角动量守恒定律 《 大 学 物 理 C 》 第二章 质点动力学 为何你毫不在乎树上掉下的树叶，却很畏惧空中掉下的大石块？ 《 大 学 物 理 C 》 第二章 质点动力学 动量 冲量 力的累积效应 对 积累 对 积累 动量 一. 动量与冲量 冲量：力与其作用时间的乘积，用 表示。 力在dt时间内的元冲量： 力在t1到t2时间间隔内的冲量： 《 大 学 物 理 C 》 第二章 质点动力学 动量 冲量 几点说明： 1.动量和冲量都是矢量，动量与速度同方向 2.动量具有矢量性、瞬时性和相对性。 3.动量是物质运动的一种量度； 冲量是物体运动状态发生变化的原因，是任何力在时间过程中的累积效应的量度。 4.冲量方向与作用力方向之间的关系如何？ 《 大 学 物 理 C 》 第二章 质点动力学 动量定理 二. 质点的动量定理 由牛顿第二定律导出质点的动量定理 动量定理：质点动量随时间的变化率等于质点所受的合外力。 动量定理 ：在给定的时间内，外力作用在质点上的冲量，等于质点在此时间内动量的增量 . 《 大 学 物 理 C 》 第二章 质点动力学 动量定理 分量形式 牛顿第二定律反映了力的瞬时效应；而动量定理则反映力对时间的累积效应，即加速度与合外力对应，而动量变化与合外力的冲量对应。 《 大 学 物 理 C 》 第二章 质点动力学 平均冲力 平均冲力 作用时间极短、但力的变化很快又极为复杂，并且可以达到很大的数值，这种力称为冲力。对涉及冲力的问题，由于力和加速度在极短时间内急剧变化，有时无法知道力与时间的函数关系，不便于用牛顿第二定律求解，因此引入平均冲力的概念，用表示，即力对时间的平均值定义为： 如：打桩、小鸟与飞机相撞等 利用平均冲力可解释为何你会畏惧砸向你的石块，而毫不在乎落下的树叶！ 1 t 例题 1 如图用传送带A输送煤粉，料斗口在A上方高 h=0.5m处，煤粉自料斗口自由落在A上。设料斗口连续卸煤的流量为q=40kg·s-1，A以v = 2.0m·s-1的水平速度匀速向右移动。求装煤的过程中，煤粉对A的作用力的大小和方向。(不计相对传送带静止的煤粉质量) h A 解：煤粉对A的作用力即单位时间内落下的煤粉给A的平均冲力。这个冲力大小等于煤粉单位时间内的动量改变量，方向与煤粉动量改变量的方向相反。 如何求煤粉动量的改变量？ 设 时间内落下的煤粉质量为 则有 由动量定理 x y 初动量 末动量 煤粉给传送带的平均冲力为 可得煤粉所受的平均冲力为 x y O 《 大 学 物 理 C 》 第二章 质点动力学 质点系动量定理 三. 质点系的动量定理 质点系 质点系动量定理 作用于系统的合外力的冲量等于系统动量的增量. 因为内力 ，故 《 大 学 物 理 C 》 第二章 质点动力学 质点系动量定理 质点系总动量的变化与内力的冲量无关。