第三章 動(dòng)量與角動(dòng)量

第三章動(dòng)量與角動(dòng)量第1頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月第三章動(dòng)量與角動(dòng)量3.1沖量與動(dòng)量定律3.2質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量3.3動(dòng)量守恒定理3.4質(zhì)心3.5質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理3.7質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量3.8角動(dòng)量守恒定理3.6兩體問題第2頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月3.1沖量（impulse）與動(dòng)量（momentum）定律力的時(shí)間積累，即沖量動(dòng)量定律有限時(shí)間內(nèi)，initial----->final第3頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月平均沖力例：一籃球質(zhì)量0.58kg，從2.0m高度下落，到達(dá)地面后，以同樣速率反彈，接觸時(shí)間僅0.019s，求：對(duì)地平均沖力？解：籃球到達(dá)地面的速率（m/s）（N）第4頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月例：逆風(fēng)行舟龍骨Vvv

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f第5頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月3.2質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量共有N個(gè)粒子，外力用F，內(nèi)力（即粒子之間的相互作用）用f，則第i粒子的運(yùn)動(dòng)方程對(duì)所有粒子求和········ijFiPifijfji第6頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月牛頓第三定律上一章的例題，軟繩下落的問題實(shí)際就是質(zhì)點(diǎn)系的問題第7頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月3.3動(dòng)量守恒定律質(zhì)點(diǎn)系所受合外力為零，總動(dòng)量不隨時(shí)間改變，即1.合外力為零，或外力與內(nèi)力相比小很多；2.合外力沿某一方向?yàn)榱悖?.只適用于慣性系；4.比牛頓定律更普遍的最基本的定律。第8頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月3.4質(zhì)心N個(gè)粒子系統(tǒng)，可定義質(zhì)量中心同理對(duì)y和z分量xyzmircri第9頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月對(duì)連續(xù)分布的物質(zhì)，可以將其分為N個(gè)小質(zhì)元例：任意三角形的每個(gè)頂點(diǎn)有一質(zhì)量m，求質(zhì)心。xyo（x1，y1）x2第10頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月質(zhì)心系r'iz'x'y'xyzmircri第11頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月質(zhì)心系可能不是慣性系，但質(zhì)心系特殊，動(dòng)量守恒定律適用，而且，總動(dòng)量=0。質(zhì)心系中的速度求導(dǎo)第12頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月3.5質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定律-------->*在質(zhì)心系慣性力和外力完全抵消，故動(dòng)量守恒。第13頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月第14頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月例：水平桌面上拉動(dòng)紙，紙張上有一均勻球，球的質(zhì)量M，紙被拉動(dòng)時(shí)與球的摩擦力為F，求：t秒后球相對(duì)桌面移動(dòng)多少距離？xyo解：答：沿拉動(dòng)紙的方向移動(dòng)第15頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月3.6兩體問題考慮兩個(gè)物體構(gòu)成的體系，如地-月體系xoyMm在慣性參考系第16頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月*兩體碰撞問題有時(shí)在質(zhì)心系處理比較容易。

稱為折合質(zhì)量第17頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月3.7質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量用叉積定義角動(dòng)量贗矢量vrma角動(dòng)量方向*微分公式角動(dòng)量大小第18頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月角動(dòng)量定律ao力矩：贗矢量方向用右手螺旋法規(guī)定第19頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月3.8角動(dòng)量守恒定律----->m

開普勒第二定律行星受力方向與矢徑在一條直線（中心力），故角動(dòng)量守恒。第20頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月質(zhì)點(diǎn)系內(nèi)力矩?zé)o外力矩，質(zhì)點(diǎn)系總角動(dòng)量守恒········ijFiPifijfjiorjri第21頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月質(zhì)心系繞固定軸的力矩和角動(dòng)量zrimivi設(shè)固定軸為z軸第22頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月繞固定軸的力矩為0，則繞該軸的角動(dòng)量守恒。脈沖星自轉(zhuǎn)周期不變，繞固定軸角動(dòng)量守恒，轉(zhuǎn)速太快，應(yīng)為中子星（密度太小則被離心力撕裂）。第23頁，課件共2