南京邮电大学-大学物理-上-§3.1-动量及动量定理

作者：杨茂田Chapter3.守恒定律§3.1动量及动量定理P.1/23.作者：杨茂田Chapter3.守恒定律§3.1动量及动量定理P.2/23.牛顿第二定律力与运动的力作用于物体，维持一定的时间、空间，物体运动情况如何？引言力与物体运动的过程关系牛顿第二定律的积分形式瞬时关系式：amF微分形式：22dtrdmdtvdmF作者：杨茂田Chapter3.守恒定律§3.1动量及动量定理P.3/23.一、质点的动量定律牛顿第二定律的积分形式由tmtpFd(ddd)vd0t00tFtppmmvv)(dddvmptF作者：杨茂田Chapter3.守恒定律§3.1动量及动量定理P.4/23.vmP单位：（千克·米/秒或kg·m/s）动量冲量ttdtFI0冲量是力对时间的积累作用d0t00tFtppmmvv即：质点在一段时间内所受的合外力冲量，等于这段时间内质点动量的增量。作者：杨茂田Chapter3.守恒定律§3.1动量及动量定理P.5/23.ttxxdtFI0xxmvmv0xxPP0ttyydtFI0yymvmv0yyPP0动量定理的分量式：☻冲量方向：某方向上的冲量只改变该方向上动量。1P1PI1P2PPI作者：杨茂田Chapter3.守恒定律§3.1动量及动量定理P.6/23.☻冲量的计算1).恒力的冲量:ΔtF)t(tFI0Ftot0tF|I|2).变力的冲量)(tFFniittFI10limxFto1t0tdtxiFttdtF0作者：杨茂田Chapter3.守恒定律§3.1动量及动量定理P.7/23.☻求某段时间内的冲量，无须确定各个外力，只须知道质点始末两态的动量的变化即可。yoθ)0vjmvIˆsin)(01θ)x0v0vjmvIˆsin)(202θ)θ)作者：杨茂田Chapter3.守恒定律§3.1动量及动量定理P.8/23.☻求某段时间内的冲量，无须确定各个外力，只须知道质点始末两态的动量的变化即可。00ttdtFFtt000ttPPttI☻平均冲力：☻动量定理仅适用于惯性参照系，并注意定理左右两端皆是相对于同一惯性参照系。Fto1t0tF作者：杨茂田Chapter3.守恒定律§3.1动量及动量定理P.9/23.解20FdtI由于冲力方向不变，其冲量方向也不变，则:)SN(.I331得：例有一方向不变的冲力作用在原来静止的物体上，m=0.33kg：求(1)t=0~2s内冲量和平均冲力；(2)物体末速度大小。)21()2(2)10(2)(2tttttF)t(012F221210222dtttdt)(作者：杨茂田Chapter3.守恒定律§3.1动量及动量定理P.10/23.例有一方向不变的冲力作用在原来静止的物体上，m=0.33kg：求(1)t=0~2s内冲量和平均冲力；(2)物体末速度大小。)21()2(2)10(2)(2tttttF解20FdtI由于冲力方向不变，其冲量方向也不变，则:)SN(.I331得：)t(012F221210222dtttdt)(0mvPImIv(解毕)ΔtIF)(67002331N../s)(04330331m...670.F)(.SNI331作者：杨茂田Chapter3.守恒定律§3.1动量及动量定理P.11/23.21f12f1F2F1m2m110vv220vv例如：两个质点组成的质点系分别应用质点的动量定理：ttvmvm)dtfF(010111121ttvmvm)dtfF(020222212二、质点系的动量定理两式求和：ttiiiii内i外vmvm)dtfF(00作者：杨茂田Chapter3.守恒定律§3.1动量及动量定理P.12/23.21f12f1F2F1m2m110vv220vv两式求和：ttiiiii内i外vmvm)dtfF(00内力为作用力与反作用力，则系统的内力矢量和为零。2112ff0内ifttPΔPP)dtF(00i外iiivmPP令作者：杨茂田Chapter3.守恒定律§3.1动量及动量定理P.13/23.内力为作用力与反作用力，则系统的内力矢量和为零。2112ff0内ifttPΔPP)dtF(00i外iiivmPP令21f12f1F2F1m2m110vv220vv质点系的动量定理：作用于系统的合外力的冲量等于质点系总动量的增量。作者：杨茂田Chapter3.守恒定律§3.1动量及动量定理P.14/23.甲队乙队☻系统内力不改变系统的总动量，但改变系统内动量的分布。只有外力可改变系统的动量。两队运动员拔河，有的人说甲队力气大，乙队力气小，所以甲队能获胜，这种说法是否正确?作者：杨茂田Chapter3.守恒定律§3.1动量及动量定理P.15/23.甲队乙队甲f乙f拔河时，甲队与乙队间的拉力是一对作用力与反作用力，属系统的内力，不会改变系统总的动量。只有运动员脚下的摩擦力才是系统外力，因此哪个队脚下的摩擦力大，哪个队能获胜。所以拔河应选质量大的运动员，以增加系统外力。作者：杨茂田Chapter3.守恒定律§3.1动量及动量定理P.16/23.如果把火箭与燃料作为一个系统，火箭向上的动量与燃料向下的动量大小相等方向相反，系统总动量为零。再如：火箭发射过程中，火箭与喷射燃料之间的作用力为内力，但为什么火箭的动量却改变了呢？(Theend)