什么是动量定理如何应用
动量定理是一个由实验观测 总结 的规律,也可用牛顿第二定律和运动学公式推导出来。那么你对动量定理了解多少呢?以下是由我整理关于什么是动量定理的内容,希望大家喜欢!
动量定理的简介
动力学的普遍定理之一。内容为物体动量的增量等于它所受合外力的冲量即Ft=mΔv,即所有外力的冲量的矢量和。其定义为:如果一个系统不受外力或所受外力的矢量和为零,那么这个系统的总动量保持不变,这个结论叫做动量守恒定律。动量守恒定律是自然界中最重要最普遍的守恒定律之一,它既适用于宏观物体,也适用于微观粒子;既适用于低速运动物体,也适用于高速运动物体。
动量定理的适用条件
(1)系统不受外力或系统所受的外力的合力为零。
(2)系统所受外力的合力虽不为零,但比系统内力小得多。
(3)系统所受外力的合力虽不为零,但在某个方向上的分量为零,则在该方向上系统的总动量保持不变 ——分动量守恒。
注意:(1) 区分内力和外力 碰撞时两个物体之间一定有相互作用力,由于这两个物体是属于同一个系 统的,它们之间的力叫做内力;系统以外的物体施加的,叫做外力。
(2) 在总动量一定的情况下,每个物体的动量可以发生很大变化 例如:静止的两辆小车用细线相 连,中间有一个压缩的弹簧。烧断细线后,由于弹力的作用,两辆小车分别向左右运动,它们都 获得了动量,但动量的矢量和为零。
动量定理的常见表达式
(1)p=p′ ,即系统相互作用开始时的总动量等于相互作用结束时(或某一中间状态时)的总动量;
(2)Δp=0 ,即系统的总动量的变化为零.若所研究的系统由两个物体组成,则可表述为: m₁v₁+m₂v₂=m₁v₁′+m₂v₂′ (等式两边均为矢量和);
(3)Δp₁=-Δp₂ . 即若系统由两个物体组成,则两个物体的动量变化大小相等,方向相反,此处要注意动 量变化的矢量性.在两物体相互作用的过程中,也可能两物体的动量都增大,也可能都减小,但其矢量和 不变。
动量定理的应用
1.推广出弹性碰撞速度表达式
对于弹性一维碰撞,我们有:
动能守恒 动量守恒m₁v₁+m₂v₂=m₁v₁'+m₂v₂'
什么是“动量定理”
动量定理的内容为:物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量用字母I表示,即力与力作用时间的乘积,数学表达式为FΔt=mΔv。公式中的冲量为所有外力的冲量的矢量和。F指合外力,可以是恒力,也可以是变力,如果为变力,可以使用平均值,=既表示数值一致,又表示方向一致。矢量求和,应该遵循矢量运算的平行四边形法则,也可以采用正交分解法。动量定理的表达式1、FΔt= mΔv = mv末- mv初。2、I=Δp=p末-p初 冲量I= FΔt,动量p=mv。动量定理只涉及研究对象的初末两个状态,对复杂的物理过程有时合理地应用可以极大地优化解决过程。题干中不涉及物体加速度a和物体位移x的运动和力的问题,应用动量定理会更为简便。应用于部分流体问题。
动量定理举两个应用实例
1、玻璃杯落在水泥地面上会易破碎,落在地毯上不易破碎。玻璃杯子从同一高度自由落下,不管玻璃杯是否破碎,两种情况下动量的变化量都是一样的,地面对玻璃杯的力的冲量也一样。由动量定理得:玻璃杯受到的合外力的冲量等于其动量的变化率,玻璃杯掉在松软的地毯上,动量减小,经历的时间较长,玻璃杯受到的合力较小,玻璃杯就不易碎。2、用锤压钉子,很难把钉子压入木块,可用锤打击钉子,就很容易进入木块。动量定理的公式如下:F△t=m△v。上式中,F表示锤子对钉子的压力,△t表示锤子对钉子的打击时间,m是锤子的质量,△v表示锤子打击前后速度损失。如果用锤压钉子,则m△v很小很小,△t很长,所以F就很小,很难把钉子压入。用锤子打击钉子,△v较大,△t很小很小,则F就很大,很容易打进木块。这就是说,动量在瞬间损失的情况下,将产生很大的力。扩展资料动量守恒定律的适用条件(1)系统不受外力或系统所受的外力的合力为零。(2)系统所受外力的合力虽不为零,但比系统内力小得多。(3)系统所受外力的合力虽不为零,但在某个方向上的分量为零,则在该方向上系统的总动量保持不变——分动量守恒。注意:(1)区分内力和外力碰撞时两个物体之间一定有相互作用力,由于这两个物体是属于同一个系统的,它们之间的力叫做内力,系统以外的物体施加的叫做外力。(2)在总动量一定的情况下,每个物体的动量可以发生很大变化。例如:静止的两辆小车用细线相连,中间有一个压缩的弹簧。烧断细线后,由于弹力的作用,两辆小车分别向左右运动,它们都获得了动量,但动量的矢量和为零。
有关动量定理的应用例子
这个是动量守恒和动能定理的综合运用,方法很多,没有太多的用到动量定理,因为时间不知也不需知道。
首先,两球会同时在滑到最低点相撞,分别用动能定理算出m1和m2的速度,设半径为r
即1/2*m1*v1平方-0=m1*g*r,1/2*m2*v2平方-0=m2*g*r,
得v1和v2,碰撞瞬间为完全非弹碰,即二者碰后粘在一起运动,此时外力可认为合力为0.瞬间动量守恒。
取向左为正方向,有m1*(-v1)+m2*v2=(m1+m2)v3,
最高上升到60度角有动能定理,取地面为势能0点
0-1/2(m1+m2)v3平方=(m1+m2)*g*(1/2r)
联立以上4个等式,都是重复项,全部消掉了,最后克得出m1:m2。