应用型本科大学物理　上册 课件 4.1动量

第4章冲量和动量4.1冲量动量定理1.冲量力对时间的累积效应§4.1冲量

动量定理2.恒力冲量的计算4.1.1中学物理知识回顾冲量是矢量，其方向为合外力的方向。冲量的单位：牛顿·秒，N·s冲量的方向一般不是某一瞬时质点所受力的方向，只有恒力冲量的方向才与力的方向相同，变力冲量的方向与平均力的方向相同。3.动量在直角坐标系下质点系动量1.变力冲量的计算dt

：矢量：恒力与方向相同变力由

方向决定4.1.2冲量与冲力2.冲量的分量形式:例4.1

力F作用在质量m=1.0kg的质点上,使之沿OX轴运动.已知在此力作用下质点的运动方程为x=3t-4t2+t3,式中t以秒计,x以米计,求在0到4s的时间间隔内,力F的冲量.解:合力的冲量:3.冲力4.1.3质点的动量定理1.质点的动量定理某段时间内作用在质点上合力的冲量,等于在该时间内质点动量的增量——质点的动量定理。微分形式盯住每个细节点点对应瞬时关系积分形式不管细节注重结果动量定理物理知识的理解（1）动量定理反映了力的持续作用与物体机械运动状态变化之间的关系。应该同时考虑物体的质量和运动速度两个因素，为此引入了动量的概念，以其作为物体机械运动的量度。

（2）质点动量的变化取决于力的冲量。不论力是大还是小，只要力的冲量相同，就可以造成质点动量相同的改变，只不过力较大时，作用时间需要得短一些，而力较小时作用时间需要持续更长些。(过程量)=(状态量的增量)不论力的方向怎样变化，冲量

的方向始终与动量增量

的方向一致。（3）冲量是用动量变化来衡量的作用量。若合外力为零，物体的动量将保持不变（动量守恒）。（4）质点的动量定理是矢量关系。(5)动量定理的分量式：逆风行舟动量分析帆帆FFIpp112p22p2航向分力pp11tIFX2p22p2I逆风逆风p1p1m空气团分子质点系总动量m空气团分子质点系总动量ababbFFcosXbb~~pp112p22p20812ab~~动量分析逆风行舟的动量分析逆风行舟的物理知识的应用[例4-2]

灭火水枪：灭火过程中水枪每分钟喷射出360L的水，且喷射速度为v=39.0，喷水过程中作用给消防员的力为多大？每分钟喷出水质量喷出水的动量根据平均冲力的表达式例4.3

已知氢分子的质量m=3.3×10-27kg,与器壁碰撞前后的速度大小不变,均为v=1.6×103m.s-1,且碰撞前后的速度方向与器壁法线方向夹角均为α=60°,设碰撞时间Δt=10-13S,试求此过程中氢分子对器壁的平均冲力。解:由动量定理得:分量式物理知识应用飞机撞鸟【例4-4】一架以3.0×102m·s-1

的速率水平飞行的飞机，与一只身长为0.20m、质量为0.50kg的飞鸟相碰，设碰撞后飞鸟的尸体与飞机具有同样的速率，而原来飞鸟对于地面的速率甚小，可以忽略不计。试估计飞鸟对飞机的冲击力。【解】以飞鸟为研究对象，取飞机运动方向为x

轴正向飞鸟与飞机碰撞时间约为Δt=l/v，代入上式可得鸟对飞机的平均冲力为内力:系统内部各质点间的相互作用力质点系

特点：成对出现；大小相等方向相反结论：质点系的内力之和为零2.质点系的动量定理第1步，对mi使用动量定理：外力冲量之和内力冲量之和第2步，对所有质点求和：第3步，化简上式：先看外力冲量之和写成：内力的冲量之和为零再看内力冲量之和由于每个质点的受力时间dt相同，所以：因为内力之和为零：所以有结论：质点系的动量定理为（积分形式）(1)质点系动量的变化只取决于系统所受的合外力，与内力的作用没有关系.

(3)动量定理由牛顿定律导出,所以只适用于惯性系.(4)力对系统在一段时间内的持续作用,与力在空间距离上的积累作用,即力对时空的积累作用经常是一