内容正文:
第十六章 动量守恒定律
3 动量守恒定律
1.相互作用的两个或多个物体组成的整体叫系统,系统内部物体间的力叫内力.
2.系统以外的物体施加的力,叫外力.
3.如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为0,这个系统的总动量保持不变.
学习目标
1、你站在车里推车,车会不会动?
情境一
2、假如你置身于一望无际的冰面上,冰面绝对光滑,你能想出脱身的办法吗?
情境二
系统:有相互作用的物体构成一个系统
内力:系统中相互作用的各物体之间的相互作用力
外力:外部其他物体对系统的作用力
一、系统 内力和外力
f1
f
f1
F1
F2
m1
m2
理论推理
在光滑水平面上做匀速运动的A、B两个小球,质量分别为m1和m2,沿着同一直线向相同的方向运动,速度分别是v1、v2,且v1>v2,经过一段时间后,A追上了B,两球发生碰撞,碰撞后的速度分别为v1′和v2′.
v1
v2
m2
m1
前
v1′
v2′
m2′
m1′
后
A
B
A
B
(v1>v2)
解:取向右为正方向
碰撞之前总动量:
p= p1+p2=m1v1+m2v2
碰撞之后总动量:
p′=p1′+p2′=m1v1′ +m2v2′
v1
v2
m2
m1
前
v1′
v2′
m2′
m1′
后
F1 = – F2
在碰撞过程中,由牛顿第三定律知:
A
B
B
B
A
A
v1
v2
F1
F2
v1′
v2′
∴ m1a1=-m2a2
∴
故 p = p'
即:
∴
A
B
B
B
A
A
v1
v2
F1
F2
v1′
v2′
1.内容:一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为零,这个系统的总动量保持不变.
2.公式:
3.守恒条件为:
①系统不受外力或所受外力的矢量和为零(严格条件)
③某方向上外力的矢量和为零,在这个方向上成立.
②F内远大于F外(近似条件)
p =p′
动量守恒定律:
4.适用对象:
(1)正碰、斜碰和任何形式的相互作用
(2)由两个或者多个物体组成的系统
(3)高速运动或低速运动的物体
(4)宏观物体或微观物体
动量守恒定律是一个独立的实验定律,它适用于目前为止物理学研究的一切领域.
5.动量守恒定律的常用表达式
(1)p=p′或m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
(系统作用前的总动量等于作用后的总动量).
(2)Δp1=-Δp2或m1Δv1=-m