第04節(jié)反沖運(yùn)動(dòng)

1、第十六章 動(dòng)量守恒定律,第5節(jié)反沖運(yùn)動(dòng) 火箭,細(xì)管為什么會(huì)沿氣嘴相反方向運(yùn)動(dòng)？,盛水的容器為什么會(huì)旋轉(zhuǎn)起來(lái)？,實(shí)驗(yàn)探究,農(nóng)田、園林為什么能進(jìn)行自動(dòng)灌溉？,火箭為什么會(huì)飛起來(lái)？,如果一個(gè)靜止的物體在內(nèi)力的作用下分裂成兩部分，一部分向某個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，另一部分將向相反的方向運(yùn)動(dòng)。這個(gè)現(xiàn)象叫反沖運(yùn)動(dòng)。,反沖運(yùn)動(dòng),反沖運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和防止,炮彈發(fā)射,反擊式水輪機(jī),章魚(yú),止退犁,打槍時(shí)的反沖,灌溉噴水器,把一個(gè)氣球吹起來(lái)，用手握住氣球的吹氣口，然后突然放開(kāi)，讓氣體噴出，觀察氣球的運(yùn)動(dòng)。,做一做,氣體噴出是因?yàn)榍虮趯?duì)球內(nèi)氣體有作用力的沖量使氣體的動(dòng)量增加，氣體對(duì)球壁的反作用力沖量使氣球的動(dòng)量也增加。,(1)、用動(dòng)

2、量定理分析：,(2)、用動(dòng)量守恒定律分析：,氣球?yàn)槭裁磿?huì)沿氣嘴相反方向運(yùn)動(dòng)?,反沖運(yùn)動(dòng)是相互作用物體之間的作用力與反作用力產(chǎn)生的效果。反沖過(guò)程中，系統(tǒng)的合外力一般不為零；但反沖運(yùn)動(dòng)中如果屬于內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力的情況，可認(rèn)為反沖運(yùn)動(dòng)中系統(tǒng)動(dòng)量是守恒的。,深入理解,1、速度的反向性,2、速度的相對(duì)性,一靜止的質(zhì)量為M的氣球和氣體，以對(duì)地速度v放出質(zhì)量m的氣體，研究剩余部分和氣球相對(duì)于地的速度。,3、變質(zhì)量問(wèn)題：,設(shè)v方向?yàn)檎较? 根據(jù)動(dòng)量守恒定律,分析,注意,古代的火箭,現(xiàn)代的火箭,火箭,人和他拋出的小物體是一個(gè)系統(tǒng),以飛船為參考系,拋出過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒,以速度u的方向?yàn)檎较? p物= mu -0

3、 = mu, p人= -mu,mu+ p人=0, p人= mv = -mu,分析,質(zhì)量為m的人在遠(yuǎn)離任何星體的太空中，與他旁邊的飛船相對(duì)靜止。由于沒(méi)有力的作用，他與飛船總保持相對(duì)靜止的狀態(tài)。這個(gè)人手中拿著一個(gè)質(zhì)量為m的小物體?，F(xiàn)在他以相對(duì)飛船為u的速度把小物體拋出。 1.小物體的動(dòng)量改變量是多少？ 2.人的動(dòng)量的改變量是多少？3.人的速度改變量是多少？,思考與討論1,在火箭發(fā)射過(guò)程中，由于內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，所以發(fā)射前、后總動(dòng)量守恒。,m1 v1 +m2 v2 = 0,解析,負(fù)號(hào)表示速度方向與噴出的燃?xì)夥较蛳喾?多級(jí)火箭能及時(shí)把空殼拋掉，使火箭的總質(zhì)量減少，因而能夠達(dá)到很高的速度，可用來(lái)完成洲際導(dǎo)

4、彈、人造衛(wèi)星、宇宙飛船的發(fā)射工作，但火箭的級(jí)數(shù)不是越多越好，級(jí)數(shù)越多構(gòu)造越復(fù)雜，工作的可靠性越差，目前多級(jí)火箭一般都是三級(jí)。,燃料燃盡時(shí)火箭獲得的最終速度由噴氣速度及質(zhì)量比決定,火箭發(fā)射噴射出來(lái)的燃?xì)獾馁|(zhì)量為m1，燃料燃盡后火箭的質(zhì)量為m2，火箭燃?xì)獾膰娚渌俣葹関1，燃料燃盡后火箭的飛行速度v2為多大？,思考與討論2,反沖運(yùn)動(dòng) 火箭,反沖運(yùn)動(dòng),1定義：如果一個(gè)靜止的物體在內(nèi)力的作用下分裂成兩部分，一部分向某個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，另一部分將向相反的方向運(yùn)動(dòng)。這個(gè)現(xiàn)象叫反沖運(yùn)動(dòng)。,2反沖運(yùn)動(dòng)中一般遵循動(dòng)量守恒定律,3,應(yīng)用：反擊式水輪機(jī)、噴氣式飛機(jī) 、火箭等,防止：射擊時(shí)，用肩頂住槍身,火箭,1原理-利用反

5、沖運(yùn)動(dòng),2決定火箭最終飛行速度的因素,噴氣速度,質(zhì)量比,小 結(jié),隨堂練習(xí)1,反沖小車靜止放在水平光滑玻璃上，點(diǎn)燃酒精，水蒸氣將橡皮塞水平噴出，小車沿相反方向運(yùn)動(dòng)如果小車的總質(zhì)量M3 kg，水平噴出的橡皮塞的質(zhì)量m0.1 kg. (1)若橡皮塞噴出時(shí)獲得的水平速度v2.9 m/s，求小車的反沖速度 (2)若橡皮塞噴出時(shí)速度大小不變，方向與水平方向成60角，小車的反沖速度又如何？,根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得,mv(Mm)v0,負(fù)號(hào)表示小車運(yùn)動(dòng)方向與橡皮塞運(yùn)動(dòng)的方向相反，,解析,系統(tǒng),正方向,(1),動(dòng)量守恒,反沖速度大小是0.1 m/s,隨堂練習(xí)1,反沖小車靜止放在水平光滑玻璃上，點(diǎn)燃酒精，水蒸氣將橡皮

6、塞水平噴出，小車沿相反方向運(yùn)動(dòng)如果小車的總質(zhì)量M3 kg，水平噴出的橡皮塞的質(zhì)量m0.1 kg. (1)若橡皮塞噴出時(shí)獲得的水平速度v2.9 m/s，求小車的反沖速度 (2)若橡皮塞噴出時(shí)速度大小不變，方向與水平方向成60角，小車的反沖速度又如何？,mvcos 60(Mm)v0,負(fù)號(hào)表示小車運(yùn)動(dòng)方向與橡皮塞運(yùn)動(dòng)的水平方向相反，反沖速度大小是0.05 m/s.,解析,系統(tǒng),正方向,(2),0.1 m/s,水平方向動(dòng)量守恒,一火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)每次噴出m200 g的氣體，氣體離開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)速度v1 000 m/s，設(shè)火箭質(zhì)量M300 kg，發(fā)動(dòng)機(jī)每秒噴氣20次，求： (1)當(dāng)?shù)?次氣體噴出后，火箭的速度多大？ (2)運(yùn)動(dòng)第1 s末，火箭的速度多大？,(1)設(shè)噴出3次氣體后火箭的速度為v3，以火箭和噴出的3次氣體為研究對(duì)象，根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得,(M3m)v