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文档简介

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Mm。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
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