高二物理竞赛多普勒效应和刚体定轴转动的动能定理课件_第1页
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文档简介

4.5多普勒效应*冲击波多普勒效应

观察者接受到的频率有赖于波源或观察者运动的现象，称为多普勒效应。VS

——表示波源相对于介质的运动速度。——波源的频率u——波在介质中的速度

——介质中波的频率选介质为参考系波源和观察者的运动在两者的连线上——观察者接收到的频率Vb

——表示观察者相对于介质的运动速度。规定“趋近为正，背离为负”“恒为正”4.5.1

波源静止，观察者运动远离u靠近u观察者4.5.2

观察者静止，波源运动S运动的前方波长变短远离靠近u观察者4.5.3

波源和观察者同时相对于介质运动波源和观察者接近时，波源和观察者背离时，相对于观察者，波速相对于观察者，波长例为了行车安全，每条公路都会设有限速多少，现有一条路限速为70kmh-1，利用多普勒效应制成静止测速仪监测汽车行驶的速度，测速仪发出频率为150KHz的超声波，一辆汽车迎着波源驶来时，与测速仪安装在一起的接收器接收到从汽车反射回来的超声波的频率为170KHz，已知空气中声速为340ms-1，问汽车行驶的速度是否超速．解

测速仪（相当波源）静止汽车（相当观察者）以Vb迎着波源运动，汽车（观察者）接收到的频率反射波从汽车（相当波源）表面反射回来并被测速仪接收，此时波源以速度Vb向着测速仪运动，波源发出的频率为测速仪（相当观察者），接收到的频率（1）（2）将（2）代入（1）得电磁波的多普勒效应光源和观察者在同一直线上运动横向多普勒效应红移纵向多普勒效应**冲击波波源的运动速度大于波在介质中的传播速度，波源本身的运动会激起介质的扰动，激起另一种波。冲击波的包络面成圆锥状，称作马赫堆。若冲击波是声波，必然是运动物体通过之后才能听见声音。3.3.1.力矩的功式中对i求和，得：力矩的功率为：当输出功率一定时,力矩与角速度成反比。3.3刚体定轴转动的动能定理ZMf

FO

rFd

dm

Fn转动平面vvvvvvz转动动能与角动量的关系3.3.2.转动动能定轴转动的动能定理

刚体绕定轴转动时转动动能等于刚体的转动惯量与角速度平方乘积的一半。1.转动动能2.刚体定轴转动的动能定理当θ=θ1时，ω=ω1’θ=θ2时，ω=ω2

所以：合外力矩对定轴转动刚体所做的功等于刚体转动动能的增量刚体定轴转动的动能定理

例1一根长为L、质量为m的均匀细直棒，其一端有一固定的光滑水平轴，因而可以在竖直平面内转动。最初棒静止在水平位置，求它由此下摆角时的角加速度和角速度。解：棒下摆为加速过程，外力矩为重力对O的力矩。棒上取质元dm,当棒处在下摆角时，该质量元的重力对轴的元力矩为Ogdmdm重力对整个棒的合力矩为Ogdmdm代入转动定律，可得

应用机械能守恒定律Ogdmdm

例2

一个质量为m′、半径为Ｒ的定滑轮（当作均匀圆盘）上面绕有细绳，绳的一端固定在滑轮边上，另一端挂

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