动量定理和动量守恒分析.ppt

动量守恒和能量守恒定律 X V dm V’ 火箭运动 2、火箭运动 火箭运动 人类探索宇宙空间的重要运载工具------火箭 火箭运动 中国有三座航天发射中心。酒泉卫星发射中心是我国建立最早、试验最多的火箭发射基地，被誉为中国航天第一城。它位于中国西北边陲戈壁沙漠腹地。1958年开始兴建，现已成为中国发射近地轨道卫星的摇篮。 因发射成功长征3号运载火箭和“澳星”等国际卫星而声名大振的西昌卫星发射中心，是中国1970年开始建设的第二座航天城。它座落在四川省凉山自治州彝海之畔，与酒泉卫星发射中心南北呼应，具有得天独厚的发射地理条件，是发射地球静止轨道卫星的理想“窗口”。 火箭运动 1988年9月7日，由于长征4号运载火箭首飞成功，太原卫星发射中心初露锋芒。这座必威体育精装版披露的发射基地，座落在山西省太原东北的塞上高原，发射阵地群山环抱，地势高峻，有独特的地理条件，适宜发射太阳同步轨道卫星，能满足多射向，多轨道，远射程的卫星发射需要。 西昌卫星发射中心 火箭运动 世界上著名的航天运载火箭有：俄罗斯的“联盟”号、“质子”号；美国的“宇宙神”号、“德尔塔”号、“大力神”号（最大6吨有效负荷） ；中国的“长征”系列（最大2～3吨有效负荷） ；欧洲航天局的“阿丽亚娜（Ariane）”号（最大6吨有效负荷）；日本的“H-2”等。 火箭运动 神舟六号待命飞天 注：照片摘自新华网 神舟六号点火升空 注：照片摘自新华网 神舟六号发射成功 /st/2005-10/12/content_3610021.htm 注：照片摘自新华网 * 一　冲量　质点的动量定理 动量 冲量（矢量） 微分形式 积分形式 动量定理　在给定的时间间隔内，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． 某方向受到冲量，该方向上动量就增加． 说明 分量表示 质点系 质点系的动量定理（了解） 对两质点分别应用质点动量定理： 因内力 ， 故将两式相加后得： 作用于系统的合外力的冲量等于系统动量的增量——质点系动量定理 区分外力和内力 内力仅能改变系统内某个物体的动量，但不能改变系统的总动量. 注意 （1） F 为恒力 （2） F 为变力 讨论 F t t1 t2 O F t1 t2 t F O 动量定理常应用于碰撞问题 注意 越小，则 越大 在 一定时 例1　一质量为0.05 kg、速率为10 m·s-1的刚球，以与钢板法线呈45o角的方向撞击在钢板上，并以相同的速率和角度弹回来．设碰撞时间为0.05 s．求在此时间内钢板所受到的平均冲力． O 解　由动量定理得： 方向与 轴正向相同． O 例2 一柔软链条长为l，单位长度的质量为?，链条放在有一小孔的桌上，链条一端由小孔稍伸下，其余部分堆在小孔周围．由于某种扰动,链条因自身重量开始下落. m1 m2 O y y 求链条下落速度v与y之间的关系．设各处摩擦均不计，且认为链条软得可以自由伸开． 解 以竖直悬挂的链条和桌面上的链条为一系统，建立坐标系 由质点系动量定理得 则 又 m1 m2 O y y 两边同乘以 则 m1 m2 O y y 质点系动量定理 若质点系所受的合外力 ——动量守恒定律 则系统的总动量不变 三 动量守恒定律 (1) 系统的总动量不变，但系统内任一物体的动量是可变的． (2) 守恒条件：合外力为零． 当 时，可近似地认为 系统总动量守恒． 讨论 (3) 若 ，但满足 有 (4) 动量守恒定律是物理学最普遍、最基本的定律之一． 几点说明： ① 矢量性。 ② 只适用于惯性参照系。 ③ 普适性。动量守恒定律是自然界最基本、最普遍的规律之一， 仅适用于低速、宏观物体，但动量守恒定律同样适用于高速或微观物体。 ④ 在碰撞和爆炸等过程中，Δt 很短，系统内力远大于外力，此时，外力可忽略不计，仍可用动量守恒定律。 焰火 实验室中常使用气垫导轨研究动量和动量守恒定律 　　例1　设有一静止的原子核，衰变辐射出一个电子和一个中微子后成为一个新的原子核．已知电子和中微子的运动方向互相垂直，且 电子动量为1.2?10-22 kg·m·s-1，中微子的动量为6.4?10-23 kg·m·s-1．问新的原子核的动量的值和方向如何？ ? ? (中微子) (电子) 解 图中 或