大学物理角动量和力矩PPT课件

.,ch3,review,质心质心坐标质心速度质心加速度,表示质点系的质量分布的中心位置,代表质点系的总动量,代表质点系的合外力描述质点系的平移轨迹,.,ch3,质点系的动能克尼希定理,碰撞动量守恒,质点系的总动能等于相对于质心系的动能加上随质心整体平移的动能，即,两质点体系的动能,.,ch4,第四章角动量守恒,4-1质点的角动量,1.引入,2）观察质点的匀速直线运动:质点相对于参考点的掠面速度不变,动量、动能都不能对上述现象作出统一描述，需要引入新的物理量。,1）开普勒：若以太阳为中心，行星的位置矢量在相等时间内扫过(sweepthrough)相等的面积。,.,ch4,2.质点对参考点的角动量(AngularMomentum),Whatcountsforangularmomentumisnothowfastitisgoingawayfromtheorigin,buthowmuchitisgoingaroundtheorigin.,描述质点的运动方向相对于参考点的变化或物体的转动特征的物理量,Angularmomentumdependsuponthepositionoftheaxisabourwhichitistobecalculated.,.,ch4,3.质点对z轴的角动量,是L到z轴的角,可以在z轴上任意找一点，求出质点对该点的角动量，再求z轴分量,.,ch4,一、力矩和质点的角动量定理,4-2力矩和角动量定理,1.力矩(torque),2.质点的角动量定理：质点对任一固定点的角动量的时间变化率，等于外力对该点的力矩,力对某点的力矩,单位：Nm,.,ch4,例题4.1圆锥摆由一根长为l的绳子悬挂着一个质量为m的作匀速圆周运动的小球构成。若摆线与铅垂线成角，试求摆球的速率。,研究对象：圆锥摆参考系：实验室选择参考点：支点O受力与运动分析,.,ch4,速度调节器,.,ch4,二、质点系的角动量定理,1.质点系角动量随时间的变化率,2.质点系对固定点的总内力矩为零,3.质点系的角动量定理,Theratechangeofthetotleangularmomentumaboutanyaxisisequaltotheexternaltorqueaboutthataxis.,惯性系中成立,.,ch4,4.角动量守恒定律（普遍的）,如果质点系所受到的总外力矩为零，则质点系的角动量守恒,Ifnoexternaltorquesactuponasystemofparticles,theangularmomentumremainscostant.,质点系对惯性系中某给定参考点的角动量的时间变化率，等于作用在该质点系上所有外力对该给定参考点的总力矩,.,ch4,5.几种特殊情况,有心力场中的质点（系）对“心”的角动量总是守恒的,质点系的重力的合力矩可集中到质心处理,.,ch4,6.守恒条件,角动量守恒：合外力对固定点的力矩为零与参考系、研究系统和参考点都有关系,动量守恒：合外力为零与参考系和研究系统有关系,保守系机械能守恒：合外力作功为零与参考系和研究系统有关系,.,ch4,三、质心系的角动量定理,对质心角动量+随质心角动量,质心系的角动量定理,角动量定理对惯性系成立，但站在质心系上时，无论其是否是惯性系，则角动量定理形式上仍成立,.,ch4,只受重力作用的质点系对质心的角动量守恒,.,ch4,例题4.2质量为m1和m2的两个质点的位矢和速度