2.2.1质点的动量及动量定理 2.2 动量 动量守恒定律 1. 冲量 力在时间上的积累,即冲量。 恒力的冲量 (t1 → t2): z 2.2 动量 动量守恒定律 1. 冲量 力在时间上的积累,即冲量。 恒力的冲量 (t1 → t2): x y z O t1 t2 t 变力的冲量 元冲量: (t1 → t2):
2. 质点动量定理 t1 t2 t (微分形式) 对一段有限时间有 x y z O (积分形式) 质点动量的增量等于合力对质点作用的冲量
在力的整个作用时间内,平均力的冲量等于变力的冲量 动量定理的分量形式 冲量的任何分量等于在它自己方向上的动量分量的增量 平均力 在力的整个作用时间内,平均力的冲量等于变力的冲量
例 质量为 m 的匀质柔软绳,全长为 L, 开始时,下端与地面的距离为 h 。 下落在地面上时 L m 求 绳自由下落地面上的长度为 l ( l<L )时,地面 所受绳的作用力? h 解 设 t 时刻(地面上有 l 长的绳子) 此时绳的速度为 dm N gdm 以dm (dt 时间下落到地面的绳子)为研究对象 根据动量定理 地面受力
2.2.2质点组的动量定理 t 时刻质点系的动量 以两个质点为例 (一对内力) (质点系动量定理)
在有限时间内: 某段时间内,质点系动量的增量,等于作用在质点系上所有外力在同一时间内的冲量的矢量和 ——质点系动量定理 直角坐标系: 说明 (1) 只有外力可改变系统的总动量 (2) 内力可改变系统内单个质点的动量 —— 内部作用复杂
2.2.3 质点组动量守恒定律 当 质点系动量守恒定律 动量守恒的分量表述 说明 (1) 动量守恒定律适用于惯性系 (2) 动量守恒定律也适用于高速,微观领域
例 如图所示,两部运水的卡车A、B在水平面上沿同一方向运动,B的速度为u ,从B上以6kg/s的速率将水抽至A上,水从管子尾部出口垂直落下,车与地面间的摩擦不计,时刻 t 时,A车的质量为M,速度为v 。 求 时刻 t ,A 的瞬时加速度 选A车M和t时间内抽至A车的水m为研究系统,水平方向上动量守恒 A B u v 解
在恒星系中,两个质量分别为 m1 和 m2 的星球,原来为静止,且相距为无穷远,后在引力的作用下,互相接近,到相距为 r 时。 例 求 它们之间的相对速率为多少? 解 由动量守恒,机械能守恒 解得 相对速率