大学物理第四章-2.ppt

同学们好！,4.2 习题课运动定律的应用（续）,作用：引人惯性力后，在非惯性系中，牛顿第二定律 形式上成立。,注意：惯性力有真实效果，可以测量。,无法靠静摩擦力平衡，必须系安全带。,非惯性系中的力学定律：,与惯性系中的力学定律比较：,以M为参考系列m的运动方程：,如上讲例2,以地面为参考系列M的运动方程,乙,对乙：m 受到弹性力 的作用却不运动，为什么？,对甲：小球受弹力 作圆周运动,注意区分：向心力，离心力，惯性离心力。,2.转动参考系,本节重点：惯性系中的力学定律；惯性力的概念（为广义相对论作准备）,4.3 动量定理,一、质点的动量定理,1.微分形式,2.积分形式,*质点所受合力的冲量等于质点动量的增量,分量式：,冲量 是 对时间的累积效应，其效果在于改变物体的动量。,二、质点系动量定理,1.微分形式：,分量式：,注意：牛顿第二定律反映了力的瞬时效应；而动量定理则反映力对时间的累积效应，即加速度与合外力对应，而动量变化与合外力的冲量对应。,解1：,对不对？,物体可能飞离桌面，何时飞离？,？,静摩擦力达到最大值以前与正压力无关。物体何时开始运动？,？,？,通过本题体会存在变力作用时的动量定理应用,？,解：火箭和燃气组成一个系统。,例火箭的运动 火箭依靠排出其内部燃烧室中产生的气体来获得向前的推力。设火箭发射时的质量为m0，速率为v0，燃料烧尽时的质量为m，气体相对于火箭排出的速率为ve。不计空气阻力，求火箭所能达到的最大速率。,系统的总动量为：,时间内系统的动量增量为：,设 时刻燃料烧尽，对上式两边积分得,火箭水平飞行时：,用增大喷气速度和增大质量比的方法可以提高火箭末速度。,设：,4.5 动量守恒定律,一、动量守恒定律,孤立系统的质心作匀速直线运动,(2)若系统内力外力，以致外力可以忽略不计时，可以应用动量守恒定律处理问题。(3)式中各速度应对同一参考系而言。,二、动量守恒定律的应用,例题：粒子散射中，质量为m的 粒子与质量为M的静止氧原子核发生“碰撞”。实验测出碰撞后，粒子沿与入射方向成=72 角方向运动，而氧原子核沿与 粒子入射方向成=41 角反冲，如图示，求“碰撞”前后 粒子速率之比。,由动量守恒定律得,解得“碰撞”前后，粒子速率之比为,例题：一绳跨过一定滑轮，两端分别系有质量m及M的物体，且M m。最初M静止在桌上，抬高m使绳处于松弛状态。当m自由下落距离h后，绳才被拉紧，求此时两物体的速率v和M所能上升的最大高度(不计滑轮和绳的质量、轴承摩擦及绳的伸长)。,解1：,第一阶段：绳拉紧，求共同速率 v,以上三种解法均不对！,忽略重力，则有,上升的最大高度为,三、动量守恒与空间平移对称性(了解),1、动量守恒定律是与空间的基本性质相联系的,动量守恒定律是比牛顿定律更基本的定律。,全章小结,一、动量与动量的时间变化率,二、惯性系与非惯性系的运动定律,三、动量定理,质点：,质点系：,