动量和动量定理 PPT

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2、单位:在国际单位制中,冲量的单位是 牛·秒,符号是N·s
3、冲量是矢量:方向由力的方向决定,若 为恒定方向的力,则冲量的方向跟这力的 方向相同
4、冲量是过程量,反映了力对时间的积累 效应
动量定理(theorem of momentum)
1、内容:物体所受合外力的冲量等于物体 的动量变化,这就是动量定理。
思考与讨论
动量与动能有什么区别?
动量 p=mv
矢 kg·m/s
量 (N·S)
动能 Ek= mv2/2
标 量
kg·m2/s2
(J)ห้องสมุดไป่ตู้
若速度变化, 则Δp一定不为零
若速度变化, ΔEk可能为零
动量与动能间量值关系:
p 2mEk
牛顿第二定律推导动量的变化
设置物理情景:质量为m的物体,在合力F的 作用下,经过一段时间t,速度由v 变为v’,如 是图所示:
分析:由牛顿第二定律知:F = m a
而加速度定义有: a v ' v
联立可得:F m v ' v
t
t
=⊿p/⊿t
这就是牛顿第二定律的另一种表达形式。
变形可得: Ft mv ' mv
表明动量的变化与力的时间积累效果有关。
冲量(impulse)
1、定义:作用在物体上的力和作用时间 的乘积,叫做该力对这个物体的冲量I,用 公式表示为 I=Ft
注意:物体的动量,总是指物体在某一时刻的动 量,即具有瞬时性,故在计算时相应的速度应取 这一时刻的瞬时速度
课堂练习1
一个质量是0.1kg的钢球,以6m/s的速度水平向右 运动,碰到一个坚硬物后被弹回,沿着同一直线以 6m/s的速度水平向左运动(如图),碰撞前后钢球 的动量各是多少?碰撞前后钢球的动量变化了多少?
动量定理的适用范围
1、动量定理不但适用于恒力,也适用于随时间变 化的变力,对于变力,动量定理中的F应理解为变 力在作用时间内的平均值;
2、动量定理不仅可以解决匀变速直线运动的问题, 还可以解决曲线运动中的有关问题,将较难的计算 问题转化为较易的计算问题;
3、动量定理不仅适用于宏观低速物体,也适用于 微观现象和变速运动问题。
动量(momentum)
1、定义:物体的质量和速度的乘积,叫做物体的 动量p,用公式表示为 p=mv
2、单位:在国际单位制中,动量的单位是 千克·米/秒,符号是 kg·m/s ; 3、动量是矢量:方向由速度方向决定,动量的
方向与该时刻速度的方向相同; 4、动量是描述物体运动状态的物理量,是状态量; 5、动量是相对的,与参考系的选择有关。
动量定理的优点:不考虑中间过程,只考 虑初末状态。
一个质量为0.18kg的垒球,以25m/s的水
平速度飞向球棒,被球棒打击后反向水平 飞回,速度大小变为45m/s,设球棒与垒 球的作用时间 为0.01s。求球棒对垒球的 平均作用力。
生活中的应用
包装用的泡沫材料
生活中的应用
船靠岸时边缘上的废旧轮胎
动量定理的应用步骤
1、确定研究对象:一般为单个物体; 2、明确物理过程:受力分析,求出合外力 的冲量; 3、明确研究对象的初末状态及相应的动量;
4、选定正方向,确定在物理过程中研究对 象的动量的变化;
5、根据动量定理列方程,统一单位后代入 数据求解。
♦功 W=Fs (J)--标量;恒力 ♦ 冲量 I=Ft (N·s) --矢量;恒力
2、表达式: Ft mv ' mv 或 I p
3、加深理解:
1)物理研究方法:过程量可通过状态量的变化来反映;
2)表明合外力的冲量是动量变化的原因;
3)动量定理是矢量式,合外力的冲量方向与物 体动量变化的方向相同:合外力冲量的方向与合 外力的方向或速度变化量的方向一致,但与初动 量方向可相同,也可相反,甚至还可成角度。
♦动能 Ek=mv2/2 (J) --标量 ♦ 动量 p=mv (kg·m/s)--矢量
♦力的瞬时效果: 牛顿第二定律 ♦力对空间的积累: 动能定理
W总=W1+W2+…=mv22/2-mv12/2 ♦力对时间的积累: 动量定理
I合=F合t=p’-p=mv’-mv
F合=ma
动量的变化p
1、某段运动过程(或时间间隔)末状态的动量 p ' 跟初状态的动量p的矢量差,称为动量的变化
(或动量的增量),即 p = p' - p
2、动量变化的三种情况:
大小变化、方向改变或大小和方向都改变。
课堂练习
2、质量为m的钢球自高处落下,以速率v1碰 地,竖直向上弹回,与水平地面碰撞时间极 短,离地时速率为v2,在碰撞过程中,钢球 动量变化为多少?
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