技術物理上冊（第三版）3-6 動量守恒定理 學習課件

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動量守恒定律動量守恒定律反沖運動現(xiàn)象與思考現(xiàn)象與思考動量定理研究了一個物體受力作用一段時間后,它的動量怎樣變化的問題。如圖3.6-1，如果兩個物體發(fā)生相互作用，它們各自的動量又會怎樣變化呢？圖3.6-1兩個物體發(fā)生相互作用一、動量守恒定律動量守恒定律（動畫）1.動量守恒定律如圖3-25,兩物體發(fā)生碰撞的過程。設F1、F2別為m1、m2相碰時受到對方的作用力。碰撞前總動量碰撞后總動量根據動量定理

上式說明：物體組成的系統(tǒng)不受外力作用或所受的合外力為零時，系統(tǒng)的總動量保持恒定。這就是動量守恒定律。根據牛頓第三定律所以移項得即2．動量守恒定律的適用條件系統(tǒng)所受的合外力是否為零或是否可忽略。3．應用動量守恒定律應注意的問題（1）在碰撞這一類問題中，系統(tǒng)內物體間相互作用力很大，一般的企圖(如重力、摩擦力)可以忽略，可近似認為系統(tǒng)的動量守恒。（2）在外力有可忽略的情況下，若外力在某一方向上的分量為零，也可這個方向上使用動量守恒定律。（3）計算時，應選取一個便于計算的正方向，據此確定各矢量的正負：與正方向相同為正，反之為負。

例1

在列車編組站里，一輛m1=1.8×104kg的貨車在平直軌道上以v1=2m/s的速度運動，碰上一輛m2=2.2×104kg的靜止的貨車，它們碰撞后掛接在一起繼續(xù)運動，求它們共同運動的速度。解以兩輛貨車組成的系統(tǒng)作為研究對象。摩擦力和空氣阻力遠小于碰撞過程中的內力，可以忽略，故，認為碰撞過程中動量守恒。取碰撞前貨車m1運動的方向為正方向，設兩車掛接后的共同速度為v，則碰前系統(tǒng)的總動量為碰后系統(tǒng)的總動量為由動量守恒定律得v是正值，表示兩車掛接后共同速度的方向與m1原來運動方向相同。二、反沖運動圖3.6-1,大炮射出炮彈之前，炮彈和炮身的總動量為零。發(fā)射后，炮彈獲得很大的動量，根據動量守恒定律，炮彈和炮身總動量還應為零，因此炮身必定同時獲得等值反向的動量，所以炮身后退。這種在發(fā)射現(xiàn)象中產生的后退運動，稱反沖運動。1.定義圖

3.6-1大炮發(fā)射炮彈2.

反沖運動的應用火箭發(fā)射（視頻）（1）科學技術中的應用火箭飛行原理：如上圖，火箭飛行時，利用燃料燃燒后噴出氣體產生的巨大反沖推力作為自己的動力。第一，利用反沖運動得到巨大的反向動量。第二，由于燃料燃燒并噴出氣體，使火箭總質量不斷減少，因而越來越容易加速?；鸺w行時，從向后噴出的高溫高壓氣體那里得到兩方面利益：(2).工農業(yè)生產中的應用圖3.6-2

灌溉噴水器圖3.6-3

反擊式水輪機的轉輪（圖3.6-2、3.6-3）練習1.計算

如圖，一門炮身質量是1.0×103kg的大炮，水平發(fā)射一枚質量是2.5kg的炮彈,如果炮彈從炮筒中飛出的速度是600

m/s,求炮身后坐的速度。

圖3.6-3大炮

分析:

在水平方向，地面阻力比大炮和炮彈之間相互作用的內力小得多，可以忽略，所以在水平方向上滿足動量守恒的條件。

解：發(fā)射炮彈前，炮身和炮彈都是靜止的，它們的總動量為零，取炮彈從炮膛飛出時的速度方向為正方向。設炮彈從炮口飛出時的速度為v1,炮身后退的速度為v2，根據動量守恒定律可得

負號表示v2

的方向同炮彈飛出的方向相反，即炮身的速度方向是向