《大学物理》课程教学课件（PPT讲稿，高教版）3-2 动量守恒定律

3-2动量守恒定律 > 质点系动量定理7=∑*dt=∑户-∑P心 动量守恒定律 若质点系所受的合外力为零Fx=∑“=0 则系统的总动量守恒，即力=深持不变. 力的瞬时作用规律Fex=中，Fex=0,P=C dt (1)系统的动量守恒是指系统的总动量不变，系 统内任一物体的动量是可变的，各物体的动量必相对于 同一惯性参考系

5 3 – 1–简谐运动 2 动量守恒定律 简谐运动的振幅 周期 频率和相位 =   = − i i i i t t i I Fi t p p 0 ex 0 d     ➢ 质点系动量定理 若质点系所受的合外力为零 则系统的总动量守恒，即 保持不变 . 0 ex ex =  = i F Fi   =  i p pi   ➢ 动量守恒定律 F P C t p F      = , = 0, = d 力的瞬时作用规律 ex d ex （1）系统的动量守恒是指系统的总动量不变，系 统内任一物体的动量是可变的, 各物体的动量必相对于 同一惯性参考系

3-2动量守恒定律 (2)守恒条件：合外力为零 Fx=∑Fx=0 当疗xmvis=C F=0 p,=∑m,0=C, Fex=0,p.=>m,v=C. (4)动量守恒定律只在惯性参考系中成立，是自然 界最普遍、最基本的定律之一·

5 3 – 1–简谐运动 2 动量守恒定律 简谐运动的振幅 周期 频率和相位 （3）若某一方向合外力为零, 则此方向动量守恒 . （4）动量守恒定律只在惯性参考系中成立, 是自然 界最普遍、最基本的定律之一 . z z i i z z y y i i y y x x i i x x F p m C F p m C F p m C = = = = = = = = =    v v v 0, 0, 0, ex ex ex （ 2）守恒条件:合外力为零 当 时,可略去外力的作用, 近似地认为系统动量 守恒，如在碰撞、打击、爆炸等问题中. 0 ex ex =  = i F Fi   ex in F F   

3-2动量守恒定律 例1设有一静止的原子核，衰变辐射出一个电子和 一个中微子后成为一个新的原子核.已知电子和中微子 的运动方向互相垂直，电子动量为1.2×10-2kgms,中微 子的动量为6.4×1023kgm·s1.问新的原子核的动量的值 和方向如何？ 解：∑Fx<∑n 币=入m,⑦，=恒矢量 i=l 即pe+pv+p=0

5 3 – 1–简谐运动 2 动量守恒定律 简谐运动的振幅 周期 频率和相位 例 1 设有一静止的原子核,衰变辐射出一个电子和 一个中微子后成为一个新的原子核. 已知电子和中微子 的运动方向互相垂直,电子动量为1.210-22 kg·m·s -1 ,中微 子的动量为 6.410-23 kg·m·s -1 .问新的原子核的动量的值 和方向如何? 解:   ex in Fi Fi      e p  pN  pν   =  = = n i p mi 1 vi   恒矢量 即 pe + pν + pN = 0   

3-2动量守恒定律 p。=1.2×102kgms pv=6.4×10-23kgms 系统动量守恒，即 PN 卫。+pv+pN=0 又因为 pe⊥ ,pN=(p+p)2 代入数据计算得 pN=1.36×10-22kgms1 a arctan Pe=61.9° Py

5 3 – 1–简谐运动 2 动量守恒定律 简谐运动的振幅 周期 频率和相位 又因为 pe pν   ⊥ ( ) 2 1 2 ν 2  pN = pe + p = arctan = 61.9 ν e p p  2 2 1 N 1.36 10 kg m s − − 代入数据计算得 p =    系统动量守恒 , 即 pe + pν + pN = 0      e p  pN  pν  22 1 e 1.2 10 kg m s − − p =    2 3 1 ν 6.4 10 kg m s − − p =   

3-2动量守恒定律 例2一枚火箭以2.5×103ms1的速率相对惯性系S 沿Ox轴正向飞行.设空气阻力不计.现由控制系统使火箭 分离为两部分，前方部分是质量为100kg的仪器舱，后方 部分是质量为200kg的火箭容器.若仪器舱相对火箭容器 的水平速率为1.0×103ms1.求仪器舱和火箭容器相对惯 性系的速度。 xx

5 3 – 1–简谐运动 2 动量守恒定律 简谐运动的振幅 周期 频率和相位 例2 一枚火箭以 2.5 103 m·s -1 的速率相对惯性系 S 沿 Ox 轴正向飞行.设空气阻力不计.现由控制系统使火箭 分离为两部分,前方部分是质量为 100 kg 的仪器舱,后方 部分是质量为 200 kg 的火箭容器.若仪器舱相对火箭容器 的水平速率为 1.0 103 m·s -1 .求仪器舱和火箭容器相对惯 性系的速度 . x z y x' z' s y' s' O' v  v'  O

3-2动量守恒定律 已知： v=2.5×103ms1 o'=1.0×103ms1 m m,=100kg xx m2=200kg 设：仪器舱和火箭容器分离后的速度分别为 市1i2 解：V1=V2+0 则02=0一 m m +m2 ∑x=0 02=2.17×103ms1 ∴.(m+m2)W=mU1+m2U2 01=3.17×103ms1

5 3 – 1–简谐运动 2 动量守恒定律 简谐运动的振幅 周期 频率和相位 x z y x' z' s y' s' O' v  v'  m2 m1 设:仪器舱和火箭容器分离后的速度分别为 、 . v1  v2  已知: 3 1 2 5 10 m s − v = .   3 1 1.0 10 m s − v'=   200kg m2 = m1 =100kg 解: v = v + v' 1 2 0 ex Fix =   1 2 1 1 2 2 (m +m )v = m v +m v 3 1 1 317 10 m s − v = .   3 1 2 217 10 m s − v = .   v v v' 1 2 1 2 m m m + 则 = − O

3-2动量守恒定律 我国长征系列火箭升空

5 3 – 1–简谐运动 2 动量守恒定律 简谐运动的振幅 周期 频率和相位 我国长征系列火箭升空