高中物理奥林匹克竞赛——定轴转动刚体的角动量守恒定律（共24张PPT）

* lzi = ri mi vi = ri 2 mi  整个刚体对转轴的角动量 刚体对转轴的角动量等于转动惯量与角速度的乘积 一、刚体对转轴的角动量 §5-3 定轴转动刚体的角动量守恒定律 ri vi Oi z · mi * 二、刚体对转轴的角动量定理 刚体对转轴的角动量定理 作定轴转动的刚体对转轴的角动量的时间变化率，等于刚体相对于同一转轴所受外力的合力矩。 冲量矩 积分形式 * 刚体对转轴的角动量守恒定律 当定轴转动的刚体所受外力对转轴的合力矩为零时,或不受外力矩的作用，刚体对同一转轴的角动量不变。 如果Mz = 0, 则 三、刚体对转轴的角动量守恒定律 恒量 * 2、转动惯量可变的物体。 角动量守恒定律的两种情况： 1、转动惯量保持不变的单个刚体。 * 实际中的一些现象 艺术美、人体美、物理美相互结合 Ⅰ、芭蕾舞演员的高难动作 19.unknown 20.unknown * 张臂 变小则 变大， 乘积 保持不变， 变大则 变小。 大 小 先使自己转动起来 收臂 小 大 * 花样滑冰运动员通过改变身体姿态即改变转动惯量来改变转速. ω ω * Ⅱ 当滑冰、跳水、体操运动员在空中为了迅速翻转也总是曲体、减小转动惯量、增加角速度。当落地时则总是伸直身体、增大转动惯量、使身体平稳地。 * 直升飞机的尾翼要安装螺旋桨？ 安装尾桨推动大气产生克服机身反转的力矩 * 双桨直升机 * 装置反向转动的双旋翼产生反向角动量而相互抵消 * 鱼雷 * 受合外力矩为零 回转体质量呈轴对称分布； 轴摩擦及空气阻力很小。 角动量守恒 万向支架 恒矢量 回转仪定向原理 其中转动惯量 为常量 若将回转体转轴指向任一方向 使其以角速度 高速旋转 则转轴将保持该方向不变 而不会受基座改向的影响 基 座 回转体 （转动惯量 ） * 例 如图，一质量为m的子弹以水平速度射入一静止悬于顶端的长棒的下端，穿出后速度损失了3/4，已知棒长为l，质量为m0，求子弹穿出后棒的角速度。 解 选取子弹和棒为系统，其角动量守恒 因为 m m0 * 例 匀质圆盘(M、R)与人( m ,视为质 点)一起以角速度o绕通过其盘心的竖直光滑固定轴转动，如图所示。当此人从盘的边缘走到盘心时，圆盘的角速度是多少？