碰撞过程中动量守恒

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1、1碰撞过程守恒定律的应用ApplicationsofConservationTheoremsinCollisionProcessexin一般情况碰撞FFpiCi1完全弹性碰撞Totallyelasticcollision动量和机械能均守恒2非弹性碰撞Inelasticcollision动量守恒，机械能不守恒3完全非弹性碰撞Totallyinelasticcollision动量守恒，机械能损失最大1完全弹性碰撞（五个小球质量全同）2完全非弹性碰撞完全非弹性碰撞特点：碰撞后物体合为一体，机械能损失最大—转化为热能，声能等。

2、例1宇宙中有密度为的尘埃，这些尘埃相对惯性参考系静止．有一质量为m0的宇宙飞船以初速v穿0过宇宙尘埃，由于尘埃mv粘贴到飞船上，使飞船的速度发生改变．求飞船的速度与其在尘埃中飞行时间的关系.(设想飞船的外形是面积为S的圆柱体）4解尘埃与飞船作完全非弹性碰撞mvmv00mv00dmdv2vmvSvdtvdvStdtv300vmv00m012v()v02Svtm005物理学第五版本章目录4-0教学基本要求4-1刚体的定轴转动4-2力矩转动定律转动惯量4-3角动量角动量守恒定律4-4力矩作功刚体定轴转动的动能定理64

3、-0教学基本要求一理解描写刚体(Rigidobject)定轴转动角速度和角加速度的物理意义，并掌握角量与线量的关系(Relationsbetweenangularandlinearquantities)．二理解力矩(Torque)和转动惯量(Rotationalinertia)概念，掌握刚体绕定轴转动的转动定理．三理解角动量概念，掌握角动量定律，并能处理一般质点在平面内运动以及刚体绕定轴转动情况下的角动量守恒问题.74-0教学基本要求四理解刚体定轴转动的转动动能概念，能在有刚体绕定轴转动的问题中正确地应用机械能守恒定律．能运用以上规律分析

4、和解决包括质点和刚体的简单系统的力学问题．84-1刚体的定轴转动Rotationofrigidbodyaroundastationaryaxis刚体：在外力作用下，形状和大小都不发生变化的物体．(任意两质点间距离保持不变的特殊质点组．)说明：⑴刚体是理想模型⑵刚体模型是为简化问题引进的．刚体的运动形式：平动、转动．9平动：刚体中所有点的运动轨迹都保持完全相同．特点：各点运动状态一样，如：v、a等都相同．刚体平动质点运动10一刚体转动的角速度和角加速度角坐标(t)zω沿逆时针方向转动>0rP’(.t+dt)Od.P(t)沿顺

5、时针方向转动0x角位移(tt)(t)d角速度矢量limt0tdt方向:右手螺旋方向11刚体定轴转动(一维转动)的转动方向可以用角速度的正、负来表示.zzd角加速度dt>0012定轴转动的特点(1)每一质点均作圆周运动，圆面为转动平面；(2)任一质点运动,,均相同，但v,a不同；13二匀变速转动公式当刚体绕定轴转动的=常量时，刚体做匀变速转动．质点匀变速直线运动刚体绕定轴作匀变速转动vv0at0t12t1t2xx0v0t

6、2at0022222vv2a(xx)2()000014三角量与线量的关系dωdte2tdωd2aavdtdtnartvrωetart2arω2aretrωenn154-2力矩转动定律转动惯量一力矩用来描述力对刚体的转动作用．zFF对转轴z的力矩MrFMrO*PMFrsinFddd:力臂FFFFFi0,Mi0Fi0,Mi0iiii16讨论（1）若力F不在转动平面内，把力分解为平行和垂直于转轴方向的两个分量

7、FFFzz其中F对转轴的Fz力矩为零，故F对转k轴的力矩FzFOMrFrzMrFsinz17（2）合力矩等于各分力矩的矢量和MMMM123（3）刚体内作用力和反作用力的力矩互相抵消．MijjrjOiFjiMMFijjirijidMji18例1有一大型水坝高110m、长1000m,水深100m，水面与大坝表面垂直，如图所示.求作用在大坝上的力，以及这个力对通过大坝基点Q且与x轴平行的力矩.yyxhxOQOL19解设水深h，坝长L，在坝面上取面积元dALdy

8、，作用在此面积元上的力dFpdApLdyyydAxdyhyxOQOL20令大气压为p0，则pp0g(hy)dFPdA[pg(hy)]Ldy0hF[pg(hy)]L