成都理工大学：《大学物理》课程教学资源（PPT课件）第三章 动量守恒定律和能量守恒定律（3.2）动量守恒定律

53-2动量守恒定律 质点系动量定理7-∑Fd=∑n∑mo 动量守恒定律 若质点系所受的合外力为零F=∑F=0 则系统的总动量守恒,即D=∑保持不变 力的瞬时作用规律F=①,F=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

=   =  − 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F=∑F=0 当F<<P时,可略去外力的作用,近似地 认为系统动量守恒.例如在碰撞,打击,爆炸等问题中 3)若某一方向合外力为零,则此方向动量守恒 FEx=0 px=∑ LX F eX .=C F=0,P ∑ 0=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

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 . 例如在碰撞, 打击, 爆炸等问题中. 0 ex ex =  = i F Fi   ex in F F   

例1设有一静止的原子核,衰变辐射出一个电子和 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,且电子动量为12×10kg:ms,中 微子的动量为64×1023kgms1.问新的原子核的动量 的值和方向如何? 解∑F<∑F pe p=∑m;=恒矢量ax 即+反+DN=0

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,且电子动量为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    N 0 pe + pν + p =    即   e p  pN  pν   =  = = n i p mi 1 vi   恒矢量

Pe=1.2×102kgm.s P=64×1023kgm.s 系统动量守恒,即 B PN Pe+p+pN=o 又因为p⊥∴PN=(2+p2 代入数据计算得pN=136×1022kgms-1 d= arctan p 61.9°

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 =    23 1 6.4 10 kg m s − − =    p

例2一枚返回式火箭以2.5×103ms的速率相对 地面沿水平方向飞行.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10×103ms1.求仪器舱和火 箭容器相对地面的速度 S XxXC

例 2 一枚返回式火箭以2.5 103 m·s -1 的速率相对 地面沿水平方向飞行 . 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 103 m·s -1 . 求 仪器舱和火 箭容器相对地面的速度 . x z y o x' z' s y' s' o' v  v' 

已知 U=2.5×103mS 乙=1.0×103mS m1=100kg 2=200kg xxXC 求 解 01=0,+0 m11+m ∑F=0 Un=2.17×103m.s-1 (m1+m2)7=m17+m21=37×103ms1

x z yo x' z' s y' s' o' v v' m2 m1 已知 3 1 2 5 10 m s − v = .   3 1 1.0 10 m s − v' =   求 , v 1  v 2  200kg m 2 = m 1 =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 = −

我国长征系列火箭升空

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有效载荷 卫星) 整流罩 卫星 星箭分离面 仪器舱 三级箱体 第三级 二、三级 分离面 三级发动机 级间段 整流罩 氧化剂箱 箱间段 二级 燃烧剂箱 第二级 分离面 仪器舱 二级发动机 级间段 级闻段 氧化剂箱 级间段 燃烧剂箱 箭双星在太原升空 固体助推器 三级火箭 尾段 一级发动机

三级火箭 一箭双星在太原升空