3-1 质点和质点系的动量定理第三章 动量守恒和能量守恒物理学第五版
1
力 的 累积 效应
EWF
pIF





对时间积累对空间积累动量、冲量,动量定理、动量守恒动能、功、动能定理、机械能守恒
3-1 质点和质点系的动量定理第三章 动量守恒和能量守恒物理学第五版
2
一 冲量 质点的动量定理
动量 v mp?
)( ddd v mptF
t
m
t
pF
d
(d
d
d )v
1212
2
1
d vv
mmpptFt
t

冲量 ( 矢量 )
2
1
d
t
t
tFI

3-1 质点和质点系的动量定理第三章 动量守恒和能量守恒物理学第五版
3
12
2
1
d vv

mmtFI t
t

t
m
t
pF
d
(d
d
d )v
动量定理 在给定的时间间隔内,外力作用在质点上的冲量,等于质点在此时间内动量的增量.
3-1 质点和质点系的动量定理第三章 动量守恒和能量守恒物理学第五版
4
某方向受到冲量,该方向上动量就改变.
说明分量表示
yy
t
t yy
mmtFI 122
1
d vv
zz
t
t zz
mmtFI 122
1
d vv
xx
t
t xx
mmtFI 122
1
d vv
3-1 质点和质点系的动量定理第三章 动量守恒和能量守恒物理学第五版
5
质点系二 质点系的动量定理
1m
2m
12F
21
F?
1F
2F
20222212 d)(
2
1
vv

mmtFFt
t

10111121 d)(
2
1
vv

mmtFFt
t

对两质点分别应用质点动量定理:
3-1 质点和质点系的动量定理第三章 动量守恒和能量守恒物理学第五版
6
)()(d)( 2021012211212
1
vvvv mmmmtFFt
t

因内力,02112 FF 故将两式相加后得:
20222212 d)(
2
1
vv

mmtFFt
t

10111121 d)(
2
1
vv

mmtFFt
t




n
i
iii
n
i
i
t
t
mmtF
1
0
1
ex2
1
d vv
3-1 质点和质点系的动量定理第三章 动量守恒和能量守恒物理学第五版
7
作用于系统的合外力的冲量等于系统动量的增量 —— 质点系动量定理
N21
ex FFFF
0
1
0
1
ex2
1
d ppmmtF
n
i
iii
n
i
i
t
t


vv
0ppI

3-1 质点和质点系的动量定理第三章 动量守恒和能量守恒物理学第五版
8
区分 外力 和 内力
内力仅能改变系统内某个物体的动量,但不能改变系统的总动量,
注意
3-1 质点和质点系的动量定理第三章 动量守恒和能量守恒物理学第五版
9
( 1) F 为恒力
tFI
( 2) F 为变力
)(d 122
1
ttFtFI
t
t


 
讨论 F
tt1 t2O
F
t1 t2 t
F
O
3-1 质点和质点系的动量定理第三章 动量守恒和能量守恒物理学第五版
10
1v
m
2v
m
v?m?
12
12
12
2
1
d
tt
mm
tt
tF
F
t
t
vv
动量定理常应用于碰撞问题
F?
注意越小,则 越大t? F
在 一定时p
3-1 质点和质点系的动量定理第三章 动量守恒和能量守恒物理学第五版
11
1v?m
2v?m
x
y
例 1 一质量为 0.05 kg、
速率为 10 m·s-1的刚球,以与钢板法线呈 45o角的方向撞击在钢板上,并以相同的速率和角度弹回来.设碰撞时间为 0.05 s,求在此时间内钢板所受到的平均冲力,
O
3-1 质点和质点系的动量定理第三章 动量守恒和能量守恒物理学第五版
12
解 由动量定理得:
0s i ns i n vv mm
N1.14c o s2?

t
mFF
x
v
方向与 轴正向相同.Ox
xxx mmtF 12 vv
c o s2 vm?
)c o s(c o s vv mm
yyy mmtF 12 vv
1v?m
2v?m
x
y
F'F
O
3-1 质点和质点系的动量定理第三章 动量守恒和能量守恒物理学第五版
13
例 2 一柔软链条长为 l,
单位长度的质量为?,链条放在有一小孔的桌上,链条一端由小孔稍伸下,其余部分堆在小孔周围.由于某种扰动,链条因自身重量开始下落,
m1
m2
O
y
y
求链条下落速度 v与 y之间的关系.设各处摩擦均不计,且认为链条软得可以自由伸开.
3-1 质点和质点系的动量定理第三章 动量守恒和能量守恒物理学第五版
14
解 以竖直悬挂的链条和桌面上的链条为一系统,
建立坐标系由质点系动量定理得
ptF ddex?
yggmF 1ex

)d(d vytyg
td
d vyyg?
m1
m2
O
y
y
)d()(dd vv yyp

3-1 质点和质点系的动量定理第三章 动量守恒和能量守恒物理学第五版
15

td
d vyyg?
两边同乘以 则yyd
vvv yyyyyygy d
d
ddd2
t
v vvyy yyyyg
00
2 dd
2
1
3
2
gyv 23
2
1
3
1 vygy?
m1
m2
O
y
y
第三章 动量守恒和能量守恒物理学第五版
16
本章目录
3-1 质点和质点系的动量定理
3-2 动量守恒定律
3-4 动能定理
3-0 教学基本要求
*3-3 系统内质量移动问题
3-5 保守力与非保守力 势能选择进入下一节: