次课第二章01功动能定理11级.ppt

1-6 力学中的单位制和量纲,一基本量和基本单位 基本量 ，基本单位,二导出量和导出单位 导出量： .,三几种常用的力学单位制 绝对单位制： 和 制,重力单位制：,四量纲：定性表示一个物理量如何由基本量组合的表达式,表示法：,用途：单位换算，检验公式，确定比例系数，估算数量级,例在深海爆炸中，爆炸后形成的气流的振荡周期有以下关系： 其中，K 是一无量纲的常数，p是压强，是水密度，E是爆炸的总能量，试求T的表达式（即求出A、B、C）,解：,解之得：,第二章 质点力学中的守恒定律,第二章 质点力学中的守恒定律,2.1 机械功 功率 2.2 动能 动能定理 2.3 势能 机械能守恒定律 2.4 质心 质心运动定理 2.5 动量定理 动量守恒定律 2.6 火箭飞行原理简介 2.7 碰撞 2.8 角动量 角动量守恒定律,一.功的概念,1）力对空间的累积,2）转换与传递的能量量度,3）力所完成的工作量,2-1 机械功 功率,4）力所引起的动能的变化,二.功的计算,二.功的计算,1.恒力的功,2.变力的功,在直角坐标系中,功的单位：焦耳(J ),功的量纲：ML2T-2,3.合力的功,在自然坐标系中,三.功率:表示做功快慢的物理量,1.平均功率,2.瞬时功率,功率的单位：瓦特(W ),功率的量纲：ML2T-3,对于功率一定的机器，,，,故很多机器都有变速箱装置。,2-2 动能 动能定理,二.质点的动能定理,在 位移中,一.动能,1) 元过程,结论：外力对质点作的元功 等于质点动能的增量。,即：,2) 有限过程:(设质点从a点运动到b点),两边积分：,或：,质点的动能定理：在一段 位移中，合外力对质点作 的功等于质点动能的增量。,三.质点系统的动能定理,对三个质点组成的系统， 所受外力、内力如图：,对质点1有：,质点系的动能定理 : 所有力对 对质点系作的总功等于质点系总动能的增量,对质点“2”有,对质点“3”有,注意：,定理表明：功是能量变化的量度,定理适用于惯性系中任何机械过程,定理中的功A应是作用在系统上所有内力和外力做功之总和，即内力虽不改变系统的总动量，但却改变系统的总动能,功的计算举例,1、摩擦力的功,2、重力、弹簧的弹力、 万有引力的功,与过程有关,与过程无关 在保守力场中可引入势能的概念,一.保守力：做功只与始末位置有关 而与路径无关的力,2.3 势能 机械能守恒定律,重力,万有引力,弹力,都是保守力,1.概念：相互作用的物体系统内因相对位置而具有的做功本领,二.势能,重力势能,引力势能,弹性势能,说明：1)势能为相互作用物体双方共有,2)势能的数值与零势面(点)的选取有关,2. 保守力做功与势能变化的关系,或：,即：保守力做功等于势能的减少 或势能增量的负值,对元过程：,三.功能原理,则：,或：,功能原理：外力做的功与非保守内力做的功的总和等于系统机械能的增量,四.机械能守恒定律,若：,有：,当外力做的功与非保守内力 做的功的总和等于零时 系统的机械能守恒,即：,常量,例1：质量为6kg的物体沿X轴无摩擦地运动，设 t =0时物体位于原点,速度为零。(1)试问物体在F34x (N)的作用下运动了3m时的速度及该力作功各是多少？ (2)若:F=3+4t (N), 则3秒末物体的速度及该力作功各是多少？,练习三，2, 3, 5, 6,例2：第一、第二、第三宇宙速度各是多少？,1.第一宇宙速度： 在地面上发射一物体，能使该物体绕地球轨道运行所需的最小发射速度；或： 物体能绕地球运转的最小速率(万有引力做向心力),例2：第一、第二、第三宇宙速度各是多少？,2.第二宇宙速度： 在地面上发射一物体，能使该物体脱离地球引力场所需的最小发射速度 (机械能守恒),例2：第一、第二、第三宇宙速度各是多少？,3. 第三宇宙速度： 在地面上发射一物体，不但能使该物体脱离地球引力场，还能脱离太阳引力场所需的最小发射速度,（1）脱离地球束缚后应具有的最小速率 满足：,例2：第一、第二、第三宇宙速度各是多少？,3. 第三宇宙速度： (1) 脱离地球束缚后 (2) 地球绕太阳公转的速率为：,例2：第一、第二、第三宇宙速度各是多少？,3. 第三宇宙速度： (