动量和动量定理.ppt

动量和动量定理
牛顿第二定律推导动量的变化
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’,如图所示:
:力与力的作用时间的乘积,叫做力的冲量
:N·s
冲量(impulse)
:方向跟力的方向相同
,反映了力对时间的积累效应
:I=F·t
动量定理(theorem of momentum)
:
:
:
(1)合外力的冲量是动量变化的原因;
(2)动量定理是矢量式,
合外力冲量的方向与物体动量变化的方向相同:
合外力冲量的方向与速度变化量的方向相同
物体在一个过程始末的动量的变化量等于在这个过程中所受(合外)力的冲量
合外力冲量的方向与合外力的方向相同
合外力冲量的方向与动量的方向不一定相同
动量定理的适用范围
,也适用于随时间变化的变力。
,还可以解决曲线运动中的有关问题
,也适用于微观高速物体
优点:不考虑中间过程,只考虑初末状态。
对于变力,F应理解为变力的平均值;
t0
F0
F
t
O
由图可知F-t图线与时间轴之间所围的“面积”的大小表示对应时间t0内,力F0的冲量的大小。
思考与讨论
如果在一段时间内的作用力是一个变力,又该怎样求这个变力的冲量?
例1变化:,以6m/s的速度水平向右运动,撞到前方的竖直墙壁后,沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动(如图),
,求钢球受到墙壁的平均作用力?
(1)选定研究对象,一般为单个物体;
(2)明确研究过程,对研究对象进行受力分析;
(3)选定正方向;
(4)找出物体的初末状态并确定相应的动量;
(5)根据动量定理列方程求解;
(6)
运用动量定理解题步骤:
例2:一质量为100g的小球从5m高处自由下落到水泥地上竖直向上弹回,,若小球与水泥地的作用时间为0. 01s,求这段时间内水泥地对小球的的平均作用力?(g取10m/s2,不计空气阻力)
为什么玻璃杯在水泥地面会破碎,落在地毯上不会破碎?
思考与讨论