内容正文:
2 动量和动量定理
第十六章 动量守恒定律
1.能说出动量的概念,理解动量和动量变化的矢量性,会计算一维运动物体的动量变化.
2.能说出冲量的概念,理解动量定理及其表达式,学会解释有关现象,能进行简单计算.
3.理解和推导动量定理, 并能够用动量定理解释相关生活现象.
学习目标
让粉笔从相同的高度分别落到水泥地上和铺在地上的厚布上,观察会有怎样的现象发生.
结果:落在水泥地上的粉笔断了,而落在垫有厚布的地上却没有断.
演示实验:粉笔落地
在日常生活中,有不少这样的事例:跳远时要跳在沙坑里;跳高时在下落处要放海绵垫子;从高处往下跳,落地后双腿往往要弯曲;轮船边缘及轮渡的码头上都装有橡皮轮胎等,这样做的目的是为了什么呢?而在某些情况下,我们又不希望这样,比如用铁锤钉钉子.这些现象中的原因是什么呢?通过我们今天的学习来探究其中的奥秘.
动量 动量变化量 冲量
定义式
单位
矢量性
一、动量和冲量
I=Ft
N.s
与F的方向相同 (F的方向不变时)
p=mv
kg . m/s
与v方向一致
与Δv方向一致
Δp=mv2- mv1
= p2 - p1
kg . m/s
例题1.一个质量为0.1kg的钢球,以6m/s的速度在光滑水平面上向右运动,碰到坚硬墙壁后弹回,沿同一直线以6m/s的速度向左运动.碰撞前后钢球动量变化了多少?
v
v′
解:取小球初速度方向为正方向
初动量: p=mv即P=0.1×6kg·m/s=0.6kg·m/s
末动量: p′=mv′即p′= 0.1×(- 6)kg·m/s=-0.6kg·m/s
故动量变化为:
Δp= p′- p=0.6kg·m/s-(-0.6kg·m/s)
=-1.2kg·m/s
“﹣”表示力的方向与正方向相反即ΔP方向水平向左.
v'
v
在光滑水平面上的质量为m 的物体在水平恒力F 的作用下,经过时间t,速度由v 变为v′.
1.定理的推导
二、动量定理
可得Ft= mv′ - mv ,即Ft= p′ - p
解:如图所示,物体的初动量为 p= mv,末动量为p′ = mv′ ,
由加速度的定义式:
由牛顿第二定律F = ma = ,
2、定理的理解
合外力
的冲量
动量的
变化量
(3)矢量式: