《动量守恒定律》PPT课件.ppt

动量守恒 能量守恒,一、动量,1、动量定义：,动量是状态量,根据牛顿第二定律:,质点动量的时间导数在数值上等于作用在其上的合外力,2.5动量,二.冲量,1.冲力,球拍对球的作用力随时间的变化,2.冲量定义:,表示冲力特性的量,称为冲量,在一段时间内,作用在物体上的冲量等于在此时间内物体动量的增量,3、动量定理：,质点动量的增量等于它所受合外力的冲量。,投影式:,讨论：,（1）质点的动量状态量,但具有瞬时性,矢量性和相对性. （2）冲量是使质点动量改变的原因，是动量变化的量度， 是个过程量。 （3）冲量的方向：与动量改变的方向一致。,（4）对于质点，冲量等于作用于质点的各个力产生冲量的矢量和。,（5）动量定理适用于惯性系。,（6）动量定理中所有的,都必须是相对同一参照系,而言的。,（7）根据动量定理,一定，,二、平均冲力,0.58kg,t时间间隔内质点动量增量,与时间间隔t的比值,就是这段时间间隔内的平均冲力,例：,一架以300ms-1速率飞行的飞机，与一只身长为20cm，质量为0.50kg的飞鸟相碰，设碰撞后飞鸟尸体与飞机具有同样的速度，而原来飞鸟相对地面的速率甚小， 可忽略不计。,解:以地面为参照系,建0x坐标系,碰撞前:,碰撞后:,飞鸟与飞机碰撞后,动量增量:,飞机从鸟尾飞到鸟头近似认为是碰撞时间t,飞机对飞鸟的平均冲力:,所以,飞鸟对飞机的平均冲力,飞行事故,1,1962.11 美国马里兰州发生飞机与天鹅相撞，发动机被破坏，飞机坠毁，17人全部遇难。,2,1964年以来，美国空军每年的飞行鸟害事故达 340 起，30%是由于飞鸟被吸入发动机，造成机毁人亡。,3,近20年来，俄罗斯空军的飞行事故超过 5000 起，2500 台发动机更换，造成32起空难。,原 因,1. 飞行速度加快；,2. 低空飞行增多；,3. 飞机噪声降低。,防范措施,1. 机场方圆15公里内禁止建设生活区、工厂、菜地和垃圾场。,2.人工驱鸟装置：声音、灯光、图象等.,太 空 垃 圾,各种航天器除了履行人类赋予的种种使命外，也给太空留下了大量的垃圾。自1957年前苏联发射第一颗人造卫星起，全世界已发射了3千多颗卫星。而每发射一颗卫星，在太空中都要留下10个左右的辅助设备的残骸。这些残骸都在环地球运行着。还有宇航员失手脱落的手套、扳手、螺丝刀、螺丝等无数物体也在参加这一环球运行。目前，约有1.8万件、重达2000吨来自地球的人类产品在太空遨游着，其中大部分是失去工作能力的太空垃圾。,太空垃圾时速达数万里，对正常的空间飞行造成了严重的威胁；厘米大小的碎粒能击落人造卫星、摧毁航天器的大部分设备；毫米大小的金属碎片可以穿透宇航员的太空服；1981年7月，原苏联“宇宙1275号”卫星在发射50天后，被一金属块击成百余块碎片。 在太空飞行器使用核反应堆作能源的情况下，飞行器与太空垃圾相撞的后果更加危险。,据估计，到2010年，太空垃圾的总量可能会达到600万千克1200万千克。这时太空碎片间的相互碰撞可能会导致雪崩式连锁碰撞反应。专家们认为，若不清除太空垃圾，再过2030年，太空飞行将难以继续进行。,高空坠落的幸存者,1952年2月，美国阿拉斯加的一次大型空降跳伞演习（H = 1200英尺 = 366m）。一名伞兵伞未张开，自由下落，坠入 h = 3.5英尺 = 1.07m的雪坑，幸免遇难。 伤情：锁骨的不全骨折；第二腰椎细片骨折。,1944年3月23日，英国皇家空军袭击汉 堡，机枪手飞行中士阿尔奇默德的轰炸 机中弹起火，他无伞下跳：H = 5490m，vm = 120 英里/时，t = 90s 降落在德、荷边界的一片树林上。 伤情：表面挫伤。,最长的自由下落。二战中，苏联中尉奇佐夫遭敌机围攻，飞机受伤，他被迫从 H =7015m处跳伞，预计在 h = 305m 处开伞，但因失去知觉，直接落入h = 0.915m深积雪的沟谷边沿。2分钟后苏醒。 伤情：脊柱振伤，骨盆骨折。 三个半月后康复。,四 、质点系的动量定理,定理,质点系动量的增量等于质点系 所受合外力矢量和的冲量。,例1,解：建如图坐标系,（1）重力冲量:,(2)利用动量定理,例2,如图所示，质量为 m = 0.2 kg 的小球用 v0 = 8 m/s 的速度以入射角 1 =300射向光滑地面，然后以原速率沿 2 =600 的反射角弹出。设碰撞时间 t = 0.01s，计算小球对地面的平均冲力。,解：小球动量增量：,地面对小球的平均冲力：,小球对地面的平均冲力：,作业： 习题集（第二章）p11 （二）6；,例3：,内。每单位时间内有质量为m0的煤卸出。传送带顶部与车厢板高度差为h，开始时车厢是空的，不考虑煤堆高度改变。 求：煤对车厢作用力。,解: (1)建坐标系0xy,(2)确定研究对象,分析车厢受力:,煤对车厢作用力:,(A)求刚刚落下的煤对车厢的冲击力,以单位时间内落入车厢的煤为质点组,初态:,到达车厢瞬间煤速度:,末态:,到达车厢后速度:,