經(jīng)
過了半死不活的五月和累成熊樣兒的假期課,父王的工作總算又正常了。
公眾號(hào)恢復(fù)每周五更新!
你們是否還記得,假期之前,俺們說到了動(dòng)量守恒定理在碰撞中的運(yùn)用,這么明天,俺們來談?wù)劥硕ɡ淼牧硪粋€(gè)運(yùn)用——人船。
啥是“人船”,很簡(jiǎn)單,就是一人一船飄泊在水底。這顯然是中學(xué)數(shù)學(xué)的一個(gè)精典考點(diǎn),模型概況如下:
如圖所示,靜水中懸浮著質(zhì)量為M,寬度為L(zhǎng)的小船,船的右端躺臥著質(zhì)量為m的人,人與船都靜止在水底。如今,人開始往右聯(lián)通,當(dāng)聯(lián)通至船的上端時(shí),停止。忽視空氣和水的阻力,請(qǐng)問,在此過程中,人和船的位移各是多少?
首先,我們要整明白一件事兒,這是求位移的問題,且是多個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)問題,于是,我們須要找到她們之間的關(guān)系——速度、位移、時(shí)間以及加速度。
假如水沒有阻力,這么當(dāng)人向左聯(lián)通,勢(shì)必會(huì)往右蹬船,這么船會(huì)往右聯(lián)通,所以,人的位移不是L,船的位移也不是0。
俺們先看一下情境圖。

第一個(gè)位移上的關(guān)系,你一定早已聽到了動(dòng)量守恒定律,就是:
但動(dòng)量守恒定律,一個(gè)多項(xiàng)式兩個(gè)未知量,不能解。所以,我們還須要再湊一個(gè)關(guān)于S1和S2的關(guān)系式。
考慮到時(shí)間相等的關(guān)系,我們須要和她們的速率找聯(lián)系。
既然說到了彼此之間的速率,這么,最顯著的一個(gè)關(guān)系就是人船動(dòng)量守恒!
系統(tǒng)的初動(dòng)量為0,所以時(shí)時(shí)刻刻滿足:
于是,速率時(shí)時(shí)刻刻滿足上式的話,位移也會(huì)時(shí)時(shí)刻刻滿足上式。
醬紫,我們就可以把人船的位移算下來了。
熊寶寶們看,這樣我們就可以用已知量抒發(fā)下來未知量,順利求解出位移!

但,我們不能只局限于會(huì)解位移,我們還得看穿這個(gè)模型:
Ⅰ目的——求解位移
Ⅱ適用條件:
①已知質(zhì)量和某一方向相對(duì)位移
②此方向滿足動(dòng)量守恒且初動(dòng)量為0
③等時(shí)性
假如你發(fā)覺了題目中有以上特征,這么一定要想到用人船去解決,可能會(huì)幫助你節(jié)約好多時(shí)間!
OK!本周分享我們就到這,希望新學(xué)期的你又一次擁有了新的勇氣和力量,求學(xué)本就艱辛困厄,你要堅(jiān)持!
SEEUNEXTWEEK!
假如你認(rèn)為數(shù)學(xué)非常難,
