大学普通物理学经典课件——动量.ppt

1、第三章,动 量,一 理解动量、冲量概念, 会计算变力的冲量 .,二 掌握质点，质点系的动量定理 .,教学基本要求,三 掌握动量守恒定律及其适用条件。能熟练运用守恒定律求解问题 .,四 了解质心，质心运动定理,一 冲量,动量,冲量 力对时间的积分（矢量）,3.1 冲量与动量定理,Note: 1) 冲量是矢量，方向与动量改变量的方向相同,2) 冲量是过程量，描述力对时间的累积作用,3) 当 恒矢量时，,4) 当 是变力时，即采用微元法。,如果 是连续变化的，用积分代替求和。,5) 还可以用分量式表示。,动量定理 在给定的时间内，外力作用在质点上的冲量，等于质点在此时间内动量的增量 .,分量形式,二

2、 质点的动量定理,3.2 质点系的动量定理,一 质点系的动量定理,质点系：由相互作用的若干个质点所组成的系统。,内力：系统内各质点之间的相互作用力。,外力：系统以外的其它物体对系统内任意质点的作 用力。,二 质点系的动量定理,质点系动量定理 作用于系统的合外力的冲量等于系统动量的增量.,因为内力 ，故,推开前后系统动量不变,例 1 一质量为0.05kg、速率为10ms-1的刚球,以与钢板法线呈45角的方向撞击在钢板上,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,便于求解变质量物体的运动过程：,1

3、）确定研究系统。,2）写出系统动量的表达式。,3）求出系统动量变化率。,4）分析受力。,5）应用动量定理求解。,例2 一长为 ，密度均匀的柔软链条，其单位长度的质量为 ，将其卷成一堆放在地面上。若用手握住链条的一端，以加速度 从静止加速上升。当链条端点离地面的高度为x时，求手提力的大小。,质点系动量定理,力的瞬时作用规律,1）系统的动量守恒是指系统的总动量不变，系统内任一物体的动量是可变的, 各物体的动量必相 对于同一惯性参考系 .,三 质点系的动量守恒定律,3）若某一方向合外力为零, 则此方向动量守恒 .,4） 动量守恒定律只在惯性参考系中成立, 是自然界最普遍，最基本的定律之一 .,2）守

4、恒条件 合外力为零 当 时，可 略去外力的作用, 近似地认为系统动量守恒 . 例如在碰撞, 打击, 爆炸等问题中.,例：质量M=3t的重锤，从高度h=1.5m处自由落到受锻压的工件上，工件发生形变。如果作用时间分别为t=0.1s和t=0.01s，试求锤对工件的平均冲力。,+,例 如图，小船质量为M=100Kg，船头到船尾共长3.6m，开始时船静止，现在质量为m=50Kg的人从船头走到船尾，船将移动多少距离（设水的阻力不计）。,3.3 质心 质心运动定理,一 质心,设一个质点系由N个质点组成，以 分别表示各质点的质量，以 分别表示各质点对某一坐标原点的位矢。则质点系的质心为：,1） 与坐标系的选择有关。但质心相对于质点系内各质点的相对位置与坐标系的选择无关，即质心是质点系的一个特殊位置,2)分量式,3)质量连续分布物体，积分代替求和,二 质心运动定理,对时间求导，则,即质点系的总动量等于它的总质量与它的质心的运动速度的乘积。,如果动量对时间求导：,说明：,1）质点系质心的运动可以等同