第三章 动量与角动量

第三章动量与角动量第1页，课件共24页，创作于2023年2月第三章动量与角动量3.1冲量与动量定律3.2质点系的动量3.3动量守恒定理3.4质心3.5质心运动定理3.7质点的角动量3.8角动量守恒定理3.6两体问题第2页，课件共24页，创作于2023年2月3.1冲量（impulse）与动量（momentum）定律力的时间积累，即冲量动量定律有限时间内，initial----->final第3页，课件共24页，创作于2023年2月平均冲力例：一篮球质量0.58kg，从2.0m高度下落，到达地面后，以同样速率反弹，接触时间仅0.019s，求：对地平均冲力？解：篮球到达地面的速率（m/s）（N）第4页，课件共24页，创作于2023年2月例：逆风行舟龙骨Vvv

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f第5页，课件共24页，创作于2023年2月3.2质点系的动量共有N个粒子，外力用F，内力（即粒子之间的相互作用）用f，则第i粒子的运动方程对所有粒子求和········ijFiPifijfji第6页，课件共24页，创作于2023年2月牛顿第三定律上一章的例题，软绳下落的问题实际就是质点系的问题第7页，课件共24页，创作于2023年2月3.3动量守恒定律质点系所受合外力为零，总动量不随时间改变，即1.合外力为零，或外力与内力相比小很多；2.合外力沿某一方向为零；3.只适用于惯性系；4.比牛顿定律更普遍的最基本的定律。第8页，课件共24页，创作于2023年2月3.4质心N个粒子系统，可定义质量中心同理对y和z分量xyzmircri第9页，课件共24页，创作于2023年2月对连续分布的物质，可以将其分为N个小质元例：任意三角形的每个顶点有一质量m，求质心。xyo（x1，y1）x2第10页，课件共24页，创作于2023年2月质心系r'iz'x'y'xyzmircri第11页，课件共24页，创作于2023年2月质心系可能不是惯性系，但质心系特殊，动量守恒定律适用，而且，总动量=0。质心系中的速度求导第12页，课件共24页，创作于2023年2月3.5质心运动定律-------->*在质心系惯性力和外力完全抵消，故动量守恒。第13页，课件共24页，创作于2023年2月第14页，课件共24页，创作于2023年2月例：水平桌面上拉动纸，纸张上有一均匀球，球的质量M，纸被拉动时与球的摩擦力为F，求：t秒后球相对桌面移动多少距离？xyo解：答：沿拉动纸的方向移动第15页，课件共24页，创作于2023年2月3.6两体问题考虑两个物体构成的体系，如地-月体系xoyMm在惯性参考系第16页，课件共24页，创作于2023年2月*两体碰撞问题有时在质心系处理比较容易。

称为折合质量第17页，课件共24页，创作于2023年2月3.7质点的角动量用叉积定义角动量赝矢量vrma角动量方向*微分公式角动量大小第18页，课件共24页，创作于2023年2月角动量定律ao力矩：赝矢量方向用右手螺旋法规定第19页，课件共24页，创作于2023年2月3.8角动量守恒定律----->m

开普勒第二定律行星受力方向与矢径在一条直线（中心力），故角动量守恒。第20页，课件共24页，创作于2023年2月质点系内力矩无外力矩，质点系总角动量守恒········ijFiPifijfjiorjri第21页，课件共24页，创作于2023年2月质心系绕固定轴的力矩和角动量zrimivi设固定轴为z轴第22页，课件共24页，创作于2023年2月绕固定轴的力矩为0，则绕该轴的角动量守恒。脉冲星自转周期不变，绕固定轴角动量守恒，转速太快，应为中子星（密度太小则被离心力撕裂）。第23页，课件共2