吉大力学4第四章

.,第四章质点组动量定理与守恒定律本章历史性简介与内容提要一、质点组质心运动二、质点组动量定理与守恒定律三、质点组动量定理应用本章知识单元与知识点小结,力学电子教案,.,本章目标：力对时间的累积效果规律冲量原始概念：可追述至14世纪“动力”的思想，解释箭类飞行。动量与动量守恒概念：“运动量”及其运动量守恒是由法国科学家笛卡尔（公元1596年公元1650年）所提出的。后被以牛顿（公元1643年1月4日公元1727年3月31日）为代表的部分科学家所遵循和倡导，逐渐完善发展，形成了现代的动量定理和动量守恒的科学体系。本章以牛顿定律为基础，给出冲量、动量等概念的现代定义。,本章历史性简介与内容提要,返回上级目录,力学电子教案,.,质点组质心运动,质心系,质心的特点与求法,质心与质心运动定律,一、质点组质心运动,返回上级目录,力学电子教案,.,质点组质心与质心运动定律,上述三式相加有：,动画演示,力学电子教案,.,推广多个质点组成的质点组：,返回上级目录,应用：外力导致物体运动的原因，跳台跳水运动员、炮弹、子弹的轨迹、筛选法原理等,推论：,如果，人体、车辆等寸步难行,如果，人体、车辆等寸步难行,.,质心的特点与求法,1.质心特点相对自身位置的唯一性,力学电子教案,.,2.质心的求法,(1)分立质点组的质心,在直角坐标系下可以表示为：,力学电子教案,.,将已知数据代入可求得质心的坐标：,。,力学电子教案,.,(2)连续质点组的质心,在直角坐标系下可以表示为：,力学电子教案,.,(3)规则形状、密度均匀的物体的质心,力学电子教案,.,(4)多个规则形状物体组成系统的质心,多个规则形状物体组成系统的质心，可先找到每个物体的质心，再用分立质点组质心的求法，求出公共质心。,其中：,解得所求质心位置为：,返回上级目录,力学电子教案,.,质心系,如图4.1.3-1所示，坐标原点始终跟随质心，坐标轴保持平行。,质心系动画演示,力学电子教案,.,返回上级目录,力学电子教案,.,质点组运动定理与守恒定律,质点组动量定理,质心动量定理,质点组动量守恒,质心系下质点组动量,质点的动量定理,二、质点组动量定理与守恒定律,返回上级目录,力学电子教案,.,质点的动量定理,力学电子教案,.,返回上级目录,力学电子教案,.,质点组动量定理,力学电子教案,初态与末态动画演示,.,力学电子教案,.,返回上级目录,力学电子教案,.,质心动量定理,即合外力的冲量等于质心动量的增量质心动量定理。,力学电子教案,.,动量定理应用,结论：物体之间的相互作用力，取决质量和相对运动速度,应用：足球运动员可以头顶足球，而不能顶铅球和子弹手抓飞行的子弹（二战期间，法国飞行员）西瓜的威力（1924年，原苏联赛车手受伤）小鸟的威力（机场驱赶小鸟）飞行的铁片（2012.5.29杭州长运司机，最美司机）,返回上级目录,.,质点组动量守恒,若系统所受合外力为零，则有动量守恒关系：,力学电子教案,推论：,质心位置不变或质心速度不变,质心位置不变应用：爆炸质心速度不变应用：台球+滑冰接力,.,力学电子教案,.,依据质心定义有：,力学电子教案,.,力学电子教案,.,返回上级目录,力学电子教案,.,质心系下质点组动量,无论是惯性系还是非惯性系下，质点组的动量定理可以统一表示为：,对于质心系，它有可能是惯性系，也有可能是非惯性系。,力学电子教案,.,在质心系下，由动量的定义：,由此得出结论：无论质心系是否是惯性系，质心系下质点组的总动量始终为零。,返回上级目录,力学电子教案,.,质点组动量定理应用,变质量质点组运动方程应用举例,变质量主体与附体之间的相互作用力,返回上级目录,力学电子教案,.,变质量系统动力学方程,力学电子教案,.,力学电子教案,.,返回上级目录,力学电子教案,.,变质量系统动力学方程应用举例,例4.3.2-1火箭发射，沿地面向上，求火箭发射的推力及火箭的速度。,以火箭主体为研究对象，应用变质量动力学方程,力学电子教案,.,力学电子教案,.,解：此题附体为吸附情况