動量和角動量沒有標題課件

1、第三章 動量與角動量3.1 沖量與動量定律3.2 質(zhì)點系的動量3.3 動量守恒定理3.4 質(zhì)心3.5 質(zhì)心運動定理3.7 質(zhì)點的角動量3.8 角動量守恒定理3.6 兩體問題牛頓定律，瞬時規(guī)律碰撞、散射，始末狀態(tài)，力在時間上積累，平動沖量，改變動量；轉(zhuǎn)動沖量矩，改變角動量。第1頁，共30頁。3.1 沖量（impulse）與動量（momentum）定律力的時間積累，即沖量動量定律有限時間內(nèi)，第2頁，共30頁。平均沖力由牛頓第二定律得動量定理：動量定理的微分形式：動量定理的積分形式：第3頁，共30頁。例：一籃球質(zhì)量0.58kg，從2.0m高度下落，到達地面后，以 同樣速率反彈，接觸時間僅0.019s

2、，求：對地平均沖力？解：籃球到達地面的速率（m/s）（N）第4頁，共30頁。例：逆風行舟龍骨Vvv mvupfpi pf|ff第5頁，共30頁。應用實例交通隱患；表演墜樓的特技演員，安全氣囊；傘兵。第6頁，共30頁。3.2 質(zhì)點系的動量共有N個粒子，外力用 F ，內(nèi)力（即粒子之間的相互作用）用f ，則第 i 粒子的運動方程對所有粒子求和i jFiPi fi j fj i第7頁，共30頁。牛頓第三定律第8頁，共30頁。3.3 動量守恒定律質(zhì)點系所受合外力為零，總動量不隨時間改變，即1. 合外力為零，或外力與內(nèi)力相比小很多；2. 合外力沿某一方向為零；3. 只適用于慣性系；4. 比牛頓定律更普遍的

3、最基本的定律。第9頁，共30頁。第10頁，共30頁。3.4 質(zhì)心N個粒子系統(tǒng)，可定義質(zhì)量中心同理對 y 和 z 分量xyzmircri第11頁，共30頁。對連續(xù)分布的物質(zhì)，可以將其分為N個小質(zhì)元例：任意三角形的每個頂點有一質(zhì)量m，求質(zhì)心。xyo（x1，y1）x2第12頁，共30頁。第13頁，共30頁。第14頁，共30頁。3.5 質(zhì)心運動定律-* 在質(zhì)心系慣性力和外力完全抵消，故動量守恒。第15頁，共30頁。系統(tǒng)內(nèi)力不會影響質(zhì)心的運動第16頁，共30頁。例：水平桌面上拉動紙，紙張上有一均勻球，球的質(zhì)量M， 紙被拉動時與球的摩擦力為 F，求：t 秒后球相對桌面 移動多少距離？xyo解：答：沿拉動紙

4、的方向移動第17頁，共30頁。3.6 兩體問題考慮兩個物體構(gòu)成的體系，如 地-月體系xoyMm在慣性參考系第18頁，共30頁。*兩體碰撞問題有時在質(zhì)心系處理比較容易。 稱為折合質(zhì)量第19頁，共30頁。3.7 質(zhì)點的角動量用叉積定義角動量r矢量為質(zhì)點的位置矢量vrma角動量方向右手螺旋法則* 微分公式角動量大小第20頁，共30頁。角動量定律ao力矩：贗（yan偽造的）矢量方向用右手螺旋法規(guī)定第21頁，共30頁。第22頁，共30頁。第23頁，共30頁。3.8 角動量守恒定律-m開普勒第二定律行星受力方向與矢徑在一條直線（中心力），故角動量守恒。第24頁，共30頁。引力使星團壓縮，慣性離心力離心力與引力達到平衡r就一定了z 軸方向無限制，最終壓縮成鐵餅狀。渦旋星系第25頁，共30頁。第26頁，共30頁。第27頁，共30頁。第28頁，共30頁