第四章沖量和動量*第三章功和能例解二粒子間互相斥力為作用力:,k是常數(shù),r為兩者(1)構(gòu)建座標(biāo)系or,設(shè)粒子由r1→r2,則作用力作功:(僅與始末位置有關(guān))f是保守力(2)設(shè)EP(∞)=0,則思索:若取粒子的通常路徑,該怎么證明?寬度。(2)若是,求兩者距r時的勢能。設(shè)EP(∞)=0問:(1)f是保守力嗎?*第三章功和能三、機械能守恒定理質(zhì)點系動能定律:當(dāng)——機械能守恒定理(3)守恒定理是對一個系統(tǒng)而言的(2)守恒是對整個過程而言的,不能只考慮始末兩狀態(tài)說明(1)守恒條件:——功能原理*第三章功和能四、能量守恒和轉(zhuǎn)化定理能量不能消失,也不能創(chuàng)造,只能從一種方式轉(zhuǎn)換為另一種方式。對一個封閉系統(tǒng)來說,不論發(fā)生何種變化,各類方式的能量可以相互轉(zhuǎn)換,但它們總和是一個常量。這一推論稱為能量轉(zhuǎn)換和守恒定理。能量守恒定理可以適用于任何變化過程功是能量交換或轉(zhuǎn)換的一種測度機械能守恒定理是普遍的能量守恒定理在機械運動范圍內(nèi)的彰顯諸如:借助水位差帶動水輪機轉(zhuǎn)動,能使發(fā)電機發(fā)電,將機械能轉(zhuǎn)換為電能。

電壓通過電熱器能發(fā)熱,把電能又轉(zhuǎn)換為熱能。*第三章功和能解二:長為l的鏈條置于光滑桌面上,t=0時,鏈條靜止,下垂部份為a,求鏈條剛離開桌面時的速率。例研究對象:受力剖析:oxal整個鏈條設(shè)t時刻下垂部份為xx段受重力作用:動能定律重力的功:動能增量:*第三章功和能解三:研究對象:受力剖析:oxal整個鏈條+月球功能原理重力mg+支持力N保守內(nèi)力外力不作功狀態(tài)1:選定o點為勢能零點狀態(tài)2:=*第三章功和能求把水從蓄水池抽出所用的功。例解(平緩抽出)近似覺得水是一層一層被抽出的外力大小等于重力設(shè)在x處取一層寬度為dx的水質(zhì)量:所需外力:(恒力作功)將dm抽出外力需作功:將水全部抽出:*第三章功和能勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧上掛一重物M,另一端固定在鉛例垂面內(nèi)圓環(huán)的最低點A,設(shè)彈簧原長與圓環(huán)直徑R相等,M自彈簧原長C點無初速率沿圓環(huán)滑至最高點B時所獲得的動能。(設(shè)磨擦略去不計)求:RARBC解研究對象:M+彈簧+月球受力剖析:只有保守內(nèi)力作功∴機械能守恒取彈簧原長為彈性勢能零點B點為重力勢能零點彈力勢能零點重力勢能零點狀態(tài)1狀態(tài)2=∴*第四章沖量和動量我們常常只關(guān)心過程中力的療效——力對時間和空間的積累效應(yīng)。
力在時間上的積累效應(yīng):平動沖量動量的改變轉(zhuǎn)動沖量矩角動量的改變力在空間上的積累效應(yīng):功改變能量牛頓定理是力的瞬時作用規(guī)律。但在有些問題中,如:碰撞、…散射第四章沖量和動量*第四章沖量和動量第四章沖量和動量§4-1質(zhì)點動量定律§4-2質(zhì)點系動量定律§4-3質(zhì)點系動量守恒定理*§4-4剛體運動定律*第四章沖量和動量§4-1質(zhì)點動量定律一、動量定律設(shè)一質(zhì)點在外力持續(xù)作用下運動動量:考慮一微時段dt,由牛二律:改寫方式:——質(zhì)點動量定律的微分方式質(zhì)點動量的微分等于作用在質(zhì)點上合力的元沖量在△t=t2-t1內(nèi):——質(zhì)點動量定律的積分方式*第四章沖量和動量方程右邊:——力的沖量描述△t時間內(nèi)力的持續(xù)作用的總療效,是過程量。方程右邊:——動量的增量在△t時間內(nèi),作用在質(zhì)點上的合外力沖量等于同一段時間內(nèi)質(zhì)點動量的增量二、關(guān)于動量定律的幾點說明1、適用范圍:慣性系低速宏觀和高速微觀粒子均適用必須相對同一參照系*第四章沖量和動量2、分量式:沖量的任何份量等于在它自己方向上的動量的增量3、平均力道:在力的整個作用時間內(nèi),平均力的沖量等于變力的沖量平均力4、矢量畫圖*第四章沖量和動量質(zhì)量m=1kg的小球作圓周運動,A點時υ=2m/s,方向如圖,B點時υ=4m/s動量沖量動量定理思維導(dǎo)圖,例該段時間內(nèi)小球遭到合外力的沖量。
求:解:初態(tài):末態(tài):∴作圖法:解析法:*第四章沖量和動量一足球質(zhì)量0.58kg,從2.0m高度下落,抵達(dá)地面后,解足球抵達(dá)地面的速度對地平均力道tF(max)F0.019sO相當(dāng)于40kg重物所受重力!以同樣速度回落,接觸時間僅0.019s.求對地平均力道?例*第四章沖量和動量研究對象:礦砂以從傳送帶A落到傳送帶B上后,隨B以運動。已知動量沖量動量定理思維導(dǎo)圖,,方向如圖。傳送帶的傳送量。求礦砂作用在傳送帶上的平均力。例解內(nèi)落在A上的礦砂∴作矢量圖:*第四章沖量和動量§4-2質(zhì)點系動量定律以兩質(zhì)點系為例推證(質(zhì)點系動量定律)一對內(nèi)力*第四章沖量和動量§4-3質(zhì)點系動量守恒定理質(zhì)點動量守恒定理:常矢量質(zhì)點系動量守恒定理:常矢量討論1、動量守恒的條件:合外力為零(指在整個運動過程中,合外力時時刻刻都為零)*第四章沖量和動量討論2、動量守恒的份量式(單方向上的動量守恒)3、內(nèi)力可改變系統(tǒng)內(nèi)各質(zhì)點的動量,不會改變系統(tǒng)總動量(闡明了物體間的互相作用及機械運動發(fā)生轉(zhuǎn)移的規(guī)律)5、動量守恒定理是自然界一切過程最基本的定理4、當(dāng)外力
