《普通物理》课程教学资源（PPT课件）3-2 动量守恒定律

3-2动量守恒定律质点系动量定理i=f'EFexdt=Ep,-EPio动量守恒定律Fex-EFex=0若质点系所受的合外力为零7量守恒，即P=保持则系统的总动量1Fex_ dpFex=0,P=C力的瞬时作用规律dt(1)系统的动量守恒是指系统的总动量不变，系统内任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

Fex =.Fex =0（2）守恒条件：合外力为零当Fex<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(3)若某一方向合外力为零，则此方向动量守恒福Fex= 0,p, =Zm, Oix =CYFex =0,p,=m,Viy =C,Fex = 0,p, =m,Ui, =C,(4)是自然动量守恒定律只在惯性参考系中成立，界最普遍、最基本的定律之一

（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   

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1.2×10-22kg·m·s-l,中微子的动量为6.4×10-23kg·m·s-l.问新的原子核的动量的值和方向如何？解:·Fe<FinPenQ0:.p=m,0;=恒矢量PNi=-1Pv即 Pe+pv+P=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,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   

一pe= 1.2 ×10-22 kg:m sPep, = 6.4×10-23kg·m·s-1a0PN系统动量守恒，即PVPe+p+p=0. pn =(p?+ p3)/2又因为peIpyPn = 1.36×10-22 kg. ms-1代入数据计算得Pe = 61.9°α = arctanPv

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 =   

例2一枚火箭以2.5×103ms-l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1.0×103m·s-l.求仪器舱和火箭容器相对惯性系的速度SV01XX福Z

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

已知：SSVV0 = 2.5x×103 m·s-l=0o'=1.0x103 m.s-lmm, =100kgxx'O0m, = 200 kgZ7设：仪器舱和火箭容器分离后的速度分别为02m1解: U, = U2 +U"则 U2=-0mi +m2CFex=0Z一Uz = 2.17×103 m·s-lU = 3.17×103 m·s-1:. (m +m)0=m0 +mV2

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

我国长征系列火箭升空

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