第三章-动量守恒--火箭飞行原理PPT课件

. 1、水平光滑的圆盘以大小的角速度等速旋转。 圆盘有质量m的质点，半径为r的光滑圆槽，相对于地面以v的速度进行等速圆周运动。 作为Rv，以圆盘为参考系统试着写下质点m受到的各种力。 观察球在旋转圆盘上受力：垂直圆盘方向：重力、支撑力、圆盘水平方向：沿槽壁提供的向心力、惯性离心力、半径向外。 科里奥利力，其力量指的是圆心。 考虑到、2、3、第3章动量定理、3.1冲击量和动量定理、力的时间累积效应，牛、质点受到外力的冲击量在同一时间内等于该质点的动量增加，力的时间累积、力的冲击量：质点的动量定理：冲击量、动量定理微分形式、动量定理积分形式、 可以看出动量定理是牛顿的第二定律变体，4，动量定理：一个时间内外力作用于质点的冲击量是直角坐标系中的分量形式，5，等于该时间内的动量。 在平均冲击力、三维直角坐标系中，6，例如飞机与鸟撞击、打桩等撞击事件，作用时间短，冲击力大，相反，也可以利用几种方法加长作用时间，减小力。 注意：越小越大。 在一定情况下，由于、7、2、质点系的动量定理、质点I :质点系：内力，所以质点系动量定理：作用于质点系的合力的脉冲量等于质点系动量的增加。 内力只能改变系统内某物体的运动量，而不能改变系统的总运动量。 8、说明：1、内力不改变质点系的动量。 推开前后系统的运动量不变，即： 2，在直角坐标系中，个体的运动量不变。 内力只能改变系统内某物体的运动量，但不能改变系统的总运动量.，9，解：建立图的坐标系，根据运动量定理，例1质量为0.05kg、速度为10ms-1的刚球在与钢板法线成45度的方向碰撞钢板，以相同的速度和角度反弹。 将冲击时间设为0.05s，求出钢板在该时间内受到的平均冲击力。 的双曲馀弦值。10、例2柔软的链长为l，单位长度的质量为。 链条放在桌子上，桌子上有个小孔，链条的一端从小孔稍微下降，其馀的部分堆积在小孔周围。 由于某种干扰，链条因自重开始下落。 求出链条落下速度与落下距离的关系。 链条和各处的摩擦被省略，链条被认为柔软到可以自由伸长。 以垂直悬挂的链和桌面上的链为系统，创建图形坐标。 从质点系的动量定理得出，解：11，如果两侧相同，另外，12，质点系的动量定理，如果质点系受到的合力为零，则系统的总动量被保存，不变。 动量守恒定律： (1)系统的动量守恒是指系统的总动量不变，系统内任何物体的动量都可变，各物体的动量都相对于同一惯性参考系统。 三、动量守恒定律，(2)力的瞬时作用规律。 说明：13、(4)如果某个方向的合力为零，则保存该方向的运动量。 (5)动量守恒定律只在惯性参考系统中成立，是自然界最普遍、最基本的定律之一。 举例来说，对于撞击、打击、爆炸等问题，可认为此时省略了外力的作用，系统的运动量近似得到保留。 (3)保存条件：外力为零，即14、例3有静止的原子核，崩溃后电子和中微子发射成为新的原子核。 已知电子和中微子的运动方向相互垂直，电子动量为1.210-22kgms-1，中微子的动量为6.410-23kgms-1。 新的原子核动量值和方向如何，解：即，15，由于从代入数据计算，系统动量守恒，即，16，例4 .如图所示，具有四分子一圆弧槽的大物体的质量是m，位于平滑的水平面上。 另一个质量m的小物体从圆弧顶点静止下降。 求得：小物体m滑到最后时，大物体m在水平面上移动的距离。根据、解：水平方向的动量守恒，17、例5 .长度l的完全柔软的质量均匀分布的绳子垂直悬挂，其下端刚接触地面后使绳子从静止下落，求出下落的剩馀长度z时，面对该绳子的力。 、18、解：绳子上端的落下速度、接近地面的质量dm从与地面碰撞的vdm变为运动量为零。 设该质量要素受到的支承力为f1，根据质量点的运动量定理，有：着地部分受到的支承力忽略二级少量，有19、例6一枚返回式火箭相对于常规系统s在水平方向上飞行。 没有空气阻力。 目前，将火箭分为两个部分，前方仪表室质量为100kg，后方火箭容器质量为200kg，仪器箱相对于火箭容器的水平速度为1.0103ms-1 .求出仪器箱和火箭容器相对于惯性系统的速度。 20、解、21、神舟6号等待飞行。 注：照片来自新华网，22、神舟6号等待飞行。 注：照片来自新华网，23、神舟6号成功。 注：照片来自新华网，END .24， 3-3系统内的质量移动问题，t时刻：火箭燃料=M，其对地速度为(1)，经过dt时间后，喷出质量为dm的燃料，其馀的质量对地速度称为(2)、喷射速度，以地面为参照，忽略外力，最终速度为，最终质量为m，dm: 有火箭推进力，在系统的外力不是0、26、2 .的情况下，可以在多级火箭中避免这种困难，1 .化学燃料的最大u值实际上只是该理论值的50%，因为这个u值远小于带电粒子在电场中得到的速度535438m/s，所以人们的离子引起对光子火箭的思考遗憾的是，他们喷出的物质太少，推进力过小加速过程过长，初速为0时，哈工大大大于达仁教授的等离子体推进，为27， 逆风驱船，为了船的动力，将25cm2的等离子体室与宇宙飞行器连接，利用太阳能和螺线管的激发，在等离子体室中得到高密度的电离气体，急速膨胀的等离子体在宇宙飞行器周围产生半径16公里的电磁场， 造成这个电磁场就像太阳风中扬起了巨大的帆，太阳风的移动速度是每小时100万公里，宇宙飞机的重量是140公斤的话，太阳风能够得到每小时30万公里的运行速度，但现在的宇宙飞机的飞行速度只有每小时3万公里。 等离子推进器，28，例7 :质量m的水桶，最初静止，水桶装入水m，以一定的力p从井中取出水桶的水，以一定的速度从水桶中漏出水，相对速度为零和水桶分离，t小时后水桶变空。 求：空桶的瞬间，桶的速度是多少？解：根据动量定理，得到。 另外，由于忽略了二次无限小，因此上式为、29，完全非弹性碰撞：两物体碰撞后，以相同速度运动。 碰撞：两物体相互接触的时间非常短，且接触前后两物体运动状态变化明显，在接触过程中两者有很大的相互作用。 完全弹性碰撞：两个物体碰撞后动能之和不变。 另外，非弹性碰撞：是非保守能力的作用，在两个物体碰撞之后将机械能转换成其它形式的能量，例如热能、声能和化学能。 3-4碰撞、对心碰撞(正碰撞)、非对心碰撞(斜碰撞)。30、例8两个质量分别为和，速度分别为和的有弹性的球撞击中心，两个球的速度方向相同。 如果碰撞完全是弹性的，那么碰撞后的速度和。解析速度方向从正向、动量守恒定律、机械能守恒定律中得出，(1)、(2)、31，串联式(3)和式(4)，解析、(5)、(6)、讨论：32、例5 .长度l的完全柔软的质量均匀分布的