机械能与机械能守恒定律(PPT22页).ppt

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1、3-7完全弹性碰撞完全非弹性碰撞3-8能量守恒定律3-9质心质心运动定律机械能与机械能守恒定律3－7完全弹性碰撞完全非弹性碰撞一、碰撞1、概念两个(两个以上)物体相遇，且相互作用持续一个极短的时间——碰撞2、特点突发性，持续时间极短作用力峰值极大，动量守恒物体会产生形变3、碰撞过程的分析接触阶段：两球对心接近运动形变产生阶段：两球相互挤压，最后两球速度相同形变恢复阶段：弹性力作用下两球速度不同而分开运动分离阶段：两球分离，各自以不同的速度运动4、分类完全弹性碰撞：系统动能守恒非弹性碰撞：系统动能不守恒完全非弹性碰撞：系统以相同的速度运动二

2、、完全弹性碰撞1、碰撞前后速度的变化动量守恒由上面两式可得(4)/(3)得碰撞前两球相互趋近的相对速度（v10-v20）等于碰撞后两球相互分开的相对速度（v2-v1）2、讨论若m1=m2，则v1=v20，v2=v10若v20=0，m1<

3、：e=0，v2=v1完全弹性碰撞：e=1，v2-v1=v10-v20非完全弹性碰撞：0

4、的系统来说，系统内各种形式的能量是可以相互转换的，但是不论任何转换，能量既不能产生，也不能消灭，能量的总和是不变的——能量守恒定律。一、内容二、说明能量守恒定律同生物进化论、细胞的发现被恩格斯誉为19世纪的三个最伟大的科学发现能量守恒定律是自然科学的普遍规律之一三、重要性自然界一切已经实现的过程都遵守能量守恒定律凡是违反能量守恒定律的过程都是不可能实现的四、守恒定律的意义自然界中许多物理量，如动量、角动量、机械能、电荷、质量、宇称、粒子反应中的重子数、轻子数等等，都具有相应的守恒定律。物理学特别注意守恒量和守恒定律的研究，这是因为：第一，

5、从方法论上看：利用守恒定律可避开过程细节而对系统始、末态下结论（特点、优点）。第二，从适用性来看：守恒定律适用范围广，宏观、微观、高速、低速均适用(牛顿定律只适用于宏观、低速，但由它导出的动量守恒定律的适用范围远它广泛，迄今为止没发现它不对过)。第三，从认识世界来看：守恒定律是认识世界的有力武器。在新现象研究中，当发现某个守恒定律不成立时，往往作以下考虑：(1)寻找被忽略的因素，从而恢复守恒定律的应用。(2)引入新概念，使守恒定律更普遍化。(3)无法“补救”时，宣布该守恒定律失效。例1、中微子的发现问题的提出:·衰变:核A核B+e·

6、如果核A静止,则由动量守恒应有PB+Pe=0·但衰变云室照片表明,B、e的径迹并不在一条直线上。问题何在?是动量守恒有问题?还是有其它未知粒子参与?物理学家坚信动量守恒。1930年泡利(W.Pauli)提出中微子假说，以解释衰变各种现象。1956年(26年后)终于在实验上直接找到中微子。1962实验上正式确定有两种中微子：电子中微子e子中微子第四，从本质上看：守恒定律揭示了自然界普遍的属性─对称性。每一个守恒定律都相应于一种对称性（变换不变性）：动量守恒——空间平移的对称性；能量守恒——时间平移的对称性；角动量守恒——空间转动

7、的对称性。……3－9质心质心运动定律一、质心1、引入3－9质心质心运动定律一、质心1、引入3－9质心质心运动定律一、质心1、引入水平上抛三角板运动员跳水投掷手榴弹2、质心代表质点系质量分布的平均位置，质心可以代表质点系的平动质量离散分布的物体质量连续分布的物体说明：1)质心和物体的几何中心不同2)质心不一定在物体上3)质心和重心是两个不同的概念例题：试计算如图所示的面密度为恒量的直角三角形的质心的位置。解：取如图所示的坐标系。由于质量面密度σ为恒量，取微元ds=dxdy的质量为dm=σds=σdxdy所以质心的x坐标为积分可得因而质心的坐

8、标为二、质心运动定律1、系统的动量结论系统内各质点的动量的矢量和等于系统质心的速度与系统质量的乘积2、质心运动定理质心运动定律：作用在系统上的合外力等于系统的总质量与系统质心加速度的乘积。小结