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《理学第3章11运动的守恒定律ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第3章运动的守恒定律教学基本要求一、熟练运用动量定理研究冲量与动量之间的数量关系。二、熟练运用功能原理研究功能之间的数量关系。三、熟练掌握机械能守恒定律和动量守恒定律的应用。四、掌握完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞的规律，了解非完全弹性碰撞的一般规律。五、理解势能曲线的物理意义。作业：15,16,20,26,31,33,34,36,38,39,41,461描述力对时间的积累作用1.力的冲量I定义：任何一个力与其作用时间的乘积称为该力的冲量对于变力F（）t一段时间内的冲量dItd元冲量F（）t3.1动量动量定理动量守恒定律3.1.1冲
2、量动量质点动量定理力的冲量质点动量t1ItdtF（）t2上式为质点动量定理的微分形式：要使质点动量发生变化，力仅是其中的一个因素，另一个因素是力对物体持续作用的时间。2单位：牛顿秒)(sN注意：冲量是矢量在直角坐标系中：IIxi+IyjIzk+上式为质点动量定理的积分形式3平均冲力方便2.平均冲力的概念P2P1t2t1v21t2t1mmv打击碰撞的力作用时间短，力很大且瞬变，称为冲力。冲力的瞬时值一般很难测定，但应用质点动量定理的积分形式，求出平均冲力，可满足一般实用需要。t1t2FdtP1P2dPP2P1由动量定理Ft1t2d
3、tFt2t1平均冲力定义Fv21mmv的方向是的方向4平均冲力t1F2t0tF冲击过程与平均冲力dt-2tt1F1t12tF或用F21vmvm-2tt15冲力例一例在水平面上坚壁已知v12v2sm1st002mkg1质点质量作用时间m2vp2解法提要FItFXFcos60求I质点受F坚壁受FX，F，FF，p2p1I，v1mp1，50F100(N)FX(N)I2)(NsF100(N)，，（反弹）mm032v03XXp1p2I60FItFFX6例一质量为0.05kg、速率为10m·s-1的刚球,以与钢板法线呈45º角的方向撞击在钢板
4、上,并以相同的速率和角度弹回来.设碰撞时间为0.05s.求在此时间内钢板所受到的平均冲力.解建立如图坐标系,由动量定理得方向沿轴反向7例x(SI)例已知of+f32t求ts到ts2此力的冲量I4解法提要此变力冲量的大小为根据变力冲量的定义，124Iftt((+32tdtdt22((+3tt243(4+42(3(+2(228218Ns方向沿轴正向x018第二节例质量为m的均质柔软链条，长为L，上端悬挂．下端刚好与地面接触，如图所示。因悬挂点松脱使链条自由下落．试求链条落到地面上的长度为时，对地面的作用力。9第二节例质量为m的均质柔
5、软链条，长为L，上端悬挂．下端刚好与地面接触，如图所示。因悬挂点松脱使链条自由下落．试求链条落到地面上的长度为时，对地面的作用力。解：依题意，链条每单位长度的质量，落到地面上长度为的一段链条质量为,受重力和地面支承力的作用而处于平衡，取铅直向下为坐标轴正方向，有10第二节对地面的作用力与大小相等，方向相反，即的方向向下。另外，由于链条正在下落过程之中，当下落在地面上的链条长度为时，未落地部分仍在继续向下运动，此时其速度大小为(自由落体),所以，在dt时间内，将有长度为的一小段链条继续落地。设该小段链条的质量为dm，则有11第二节
6、dm刚接触地面时，速率为v，动量大小为在dt时间内由于受地面冲量作用动量变为零。设地面作用于dm的平均冲力为，忽略dm所受重力,根据动量定理，有dm对地面的作用力与大小相等，方向相反，即的方向向下.综上可知，当链条落到地面上长度为时，链条对地面总作用力的大小为即123.1.2质点系的动量定理213F1外内F1F外2F外3F2内3内F质点系dt+F1外内F1p1d......dt+F外内Fpdiii......+)Sdt+pdF外ii内FiSS质点系13系P定理213F1外内F1F外2F外3F2内3内F质点系dt+F1外内F1p1
7、d......dt+F外内Fpdiii......Sdt+pdF外ii内FiSS+)因内力成对抵消内Fi0S得质点系的动量定理质点系dpiStdF外i微分形式S或tdF外iSpiSd系统所受合外力系统总动量时间变化率积分形式0tttdF外iSpiSpiS0系统所受合外力冲量系统总动量的增量143.1.3动量守恒定律dpiStdF外i微分形式S或tdF外iSpiSd积分形式0tttdF外iSpiSpiS0质点系的动量定理质点系由若F外i0系统不受外力作用F外iS或0系统受合外力为零。则dpiStd0piSpiS0常矢量动量守恒定律
8、：如果作用在质点系上所有外力的矢量和为零，则该质点系的总动量保持不变（即为一常矢量）。即15几点说明动量守恒定律的几点说明系统总动量不变，但系统内各质点的动量可以改变和相互转移。系统所受合力在某一坐标轴上投影值为零，总动量在该轴上投影值守恒。若:∑Fx=，则：∑
