高二物理競賽多普勒效應(yīng)和剛體定軸轉(zhuǎn)動的動能定理課件

4.5多普勒效應(yīng)*沖擊波多普勒效應(yīng)

觀察者接受到的頻率有賴于波源或觀察者運動的現(xiàn)象，稱為多普勒效應(yīng)。VS

——表示波源相對于介質(zhì)的運動速度?！ㄔ吹念l率u——波在介質(zhì)中的速度

——介質(zhì)中波的頻率選介質(zhì)為參考系波源和觀察者的運動在兩者的連線上——觀察者接收到的頻率Vb

——表示觀察者相對于介質(zhì)的運動速度。規(guī)定“趨近為正，背離為負(fù)”“恒為正”4.5.1

波源靜止，觀察者運動遠(yuǎn)離u靠近u觀察者4.5.2

觀察者靜止，波源運動S運動的前方波長變短遠(yuǎn)離靠近u觀察者4.5.3

波源和觀察者同時相對于介質(zhì)運動波源和觀察者接近時，波源和觀察者背離時，相對于觀察者，波速相對于觀察者，波長例為了行車安全，每條公路都會設(shè)有限速多少，現(xiàn)有一條路限速為70kmh-1，利用多普勒效應(yīng)制成靜止測速儀監(jiān)測汽車行駛的速度，測速儀發(fā)出頻率為150KHz的超聲波，一輛汽車迎著波源駛來時，與測速儀安裝在一起的接收器接收到從汽車反射回來的超聲波的頻率為170KHz，已知空氣中聲速為340ms-1，問汽車行駛的速度是否超速．解

測速儀（相當(dāng)波源）靜止汽車（相當(dāng)觀察者）以Vb迎著波源運動，汽車（觀察者）接收到的頻率反射波從汽車（相當(dāng)波源）表面反射回來并被測速儀接收，此時波源以速度Vb向著測速儀運動，波源發(fā)出的頻率為測速儀（相當(dāng)觀察者），接收到的頻率（1）（2）將（2）代入（1）得電磁波的多普勒效應(yīng)光源和觀察者在同一直線上運動橫向多普勒效應(yīng)紅移縱向多普勒效應(yīng)**沖擊波波源的運動速度大于波在介質(zhì)中的傳播速度，波源本身的運動會激起介質(zhì)的擾動，激起另一種波。沖擊波的包絡(luò)面成圓錐狀，稱作馬赫堆。若沖擊波是聲波，必然是運動物體通過之后才能聽見聲音。3.3.1.力矩的功式中對i求和，得：力矩的功率為：當(dāng)輸出功率一定時,力矩與角速度成反比。3.3剛體定軸轉(zhuǎn)動的動能定理ZMf

FO

rFd

dm

Fn轉(zhuǎn)動平面vvvvvvz轉(zhuǎn)動動能與角動量的關(guān)系3.3.2.轉(zhuǎn)動動能定軸轉(zhuǎn)動的動能定理

剛體繞定軸轉(zhuǎn)動時轉(zhuǎn)動動能等于剛體的轉(zhuǎn)動慣量與角速度平方乘積的一半。1.轉(zhuǎn)動動能2.剛體定軸轉(zhuǎn)動的動能定理當(dāng)θ=θ1時，ω=ω1’θ=θ2時，ω=ω2

所以：合外力矩對定軸轉(zhuǎn)動剛體所做的功等于剛體轉(zhuǎn)動動能的增量剛體定軸轉(zhuǎn)動的動能定理

例1一根長為L、質(zhì)量為m的均勻細(xì)直棒，其一端有一固定的光滑水平軸，因而可以在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動。最初棒靜止在水平位置，求它由此下擺角時的角加速度和角速度。解：棒下擺為加速過程，外力矩為重力對O的力矩。棒上取質(zhì)元dm,當(dāng)棒處在下擺角時，該質(zhì)量元的重力對軸的元力矩為Ogdmdm重力對整個棒的合力矩為Ogdmdm代入轉(zhuǎn)動定律，可得

應(yīng)用機(jī)械能守恒定律Ogdmdm

例2

一個質(zhì)量為m′、半徑為Ｒ的定滑輪（當(dāng)作均勻圓盤）上面繞有細(xì)繩，繩的一端固定在滑輪邊上，另一端掛