本文目录一览:
- 1、如何证明动量守恒和动量定理?
- 2、动量定理、动量守恒、冲量定理的联系和区别是什么?
- 3、动量定理是什么?
- 4、动量定理与动量守恒有什么区别…
- 5、动量守恒和动量定理有什么关联?
- 6、动量守恒定律公式 动量守恒定律公式是什么
- 7、怎么使用动能定理,动量定理,机械能守恒定律。
- 8、高中物理课件:《动量定理》
- 9、动量定律与动量守恒怎么用
如何证明动量守恒和动量定理?
m1和m2是一球和二球的质量,v1和v2以及v1′v2′表示速度。
m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
1/2m1v12+1/2m2v2′=1/2m1v1′2+1/2m2v2′2
两式联立可得:
v1′=[(m1-m2) v1+2m2v2]/( m1+m2)
v2′=[(m2-m1) v2+2m1v1]/( m1+m2)
公式中的冲量为所有外力的冲量的矢量和。
动量定理是一个由实验观测总结的规律,也可由牛顿第二定律和运动学公式推导出来,其物理实质也与牛顿第二定律相同,这也意味着它仅能在经典力学范围内适用。而与动量定理相关的定律——动量守恒定律,大到接近光速的高速,小到分子原子的尺度,它依然成立。
动量守恒定律的定义为:如果一个系统不受外力或所受外力的矢量和为零,那么这个系统的总动量保持不变。由此可见,动量定理和动量守恒定律是两个不同的概念,不能混为一谈。
动量定理、动量守恒、冲量定理的联系和区别是什么?
1.动量:p=mv
{p:动量(kg/s),m:质量(kg),v:速度(m/s),方向与速度方向相同}
3.冲量:I=Ft
{I:冲量(N?s),F:恒力(N),t:力的作用时间(s),方向由F决定}
4.动量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo
{Δp:动量变化Δp=mvt–mvo,是矢量式}
5.动量守恒定律:p前总=p后总或p=p'′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
6.弹性碰撞:Δp=0;ΔEk=0
{即系统的动量和动能均守恒}
7.非弹性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm
{ΔEK:损失的动能,EKm:损失的最大动能}
8.完全非弹性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm
{碰后连在一起成一整体}
9.物体m1以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰:
v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2)
v2′=2m1v1/(m1+m2)
10.由9得的推论-----等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒)
11.子弹m水平速度vo射入静止置于水平光滑地面的长木块M,并嵌入其中一起运动时的机械能损失:
E损=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相对
{vt:共同速度,f:阻力,s相对子弹相对长木块的位移}
注:
(1)正碰又叫对心碰撞,速度方向在它们“中心”的连线上;
(2)以上表达式除动能外均为矢量运算,在一维情况下可取正方向化为代数运算;
(3)系统动量守恒的条件:合外力为零或系统不受外力,则系统动量守恒
(碰撞问题、爆炸问题、反冲问题等);
(4)碰撞过程(时间极短,发生碰撞的物体构成的系统)视为动量守恒,
原子核衰变时动量守恒;
(5)爆炸过程视为动量守恒,这时化学能转化为动能,动能增加;
(6)其它相关内容:反冲运动、火箭、航天技术的发展和宇宙航行。
动量定理是什么?
物体在一个过程中所受力的冲量等于它在这个过程始末的动量变化量。这个关系叫做动量定理(theorem of momentum)
ft=mv是动量定理的公式。
如以m表示物体的质量,v1、v2表示物体的初速度、末速度,L表示物体所受的冲量,则得mv2-mv1=L。式中速度和冲量为矢量,应按矢量运算;只在三量同向或反向时,可按代数量运算,同向为正,反向为负,动量定理可由牛顿第二定律推出。
动量定理
物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量(用字母I表示),即力与力作用时间的乘积,数学表达式为FΔt=mΔv。公式中的冲量为所有外力的冲量的矢量和。动量定理是一个由实验观测总结的规律,也可由牛顿第二定律和运动学公式推导出来。
其物理实质也与牛顿第二定律相同,这也意味着它仅能在经典力学范围内适用。而与动量定理相关的定律——动量守恒定律,大到接近光速的高速,小到分子原子的尺度,它依然成立。动量守恒定律的定义为:如果一个系统不受外力或所受外力的矢量和为零,那么这个系统的总动量保持不变。
以上内容参考:百度百科——动量定理
动量定理与动量守恒有什么区别…
答: 动量守恒定律的得出
附:
动量定理
(1)内容:物体所受合力的冲量等于物体的动量变化。
表达式:Ft=mv′-mv=p′-p,或Ft=△p
由此看出冲量是力在时间上的积累效应。
动量定理公式中的F是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力。它可以是恒力,也可以是变力。当合外力为变力时,F是合外力对作用时间的平均值。p为物体初动量,p′为物体末动量,t为合外力的作用时间。
(2)F△t=m△v是矢量式。在应用动量定理时,应该遵循矢量运算的平行四边表法则,也可以采用正交分解法,把矢量运算转化为标量运算。假设用Fx(或Fy)表示合外力在x(或y)轴上的分量。(或)和vx(或vy)表示物体的初速度和末速度在x(或y)轴上的分量,则
Fx△t=mvx-mvx0
Fy△t=mvy-mvy0
上述两式表明,合外力的冲量在某一坐标轴上的分量等于物体动量的增量在同一坐标轴上的分量。在写动量定理的分量方程式时,对于已知量,凡是与坐标轴正方向同向者取正值,凡是与坐标轴正方向反向者取负值;对于未知量,一般先假设为正方向,若计算结果为正值。说明
实际方向与坐标轴正方向一致,若计算结果为负值,说明实际方向与坐标轴正方向相反。
动量守恒
定律内容:
一个系统不受外力或所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变,这个结论叫做动量守恒定律.
说明:
(1)动量守恒定律是自然界中最重要最普遍的守恒定律之一,它既适用于宏观物体,也适用于微观粒子;既适用于低速运动物体,也适用于高速运动物体,它是一个实验规律,也可用牛顿第三定律和动量定理推导出来;
(2)动量守恒定律和能量守恒定律以及角动量守恒定律一起成为现代物理学中的三大基本守恒定律。最初它们是牛顿定律的推论,
但后来发现它们的适用范围远远广于牛顿定律,
是比牛顿定律更基础的物理规律,
是时空性质的反映。其中,
动量守恒定律由空间平移不变性推出,
能量守恒定律由时间平移不变性推出,
而角动量守恒定律则由空间的旋转对称性推出;
(3)相互间有作用力的物体系称为系统,系统内的物体可以是两个、三个或者更多,解决实际问题时要根据需要和求解问题的方便程度,合理地选择系统.
动量守恒定律的得出
[编辑本段]动量定理与动能定理的区别:动量定理
Ft=mv2-mv1反映了力对时间的累积效应(冲量),其增量是力在时间上的积分。
动能定理
Fs=1/2mv^2-1/2mv0^2反映了力对空间的累积效应(功),其增量是力在空间上的积分。
你好,动量定理它是描述一个过程,就是这一过程所做的冲量会等于动量的变化量。而动量守恒是状态量,说某个过程的初始动量与末动量是相等的。两者适用情况不同。
动量守恒和动量定理有什么关联?
动量守恒是在一个系统不受外力或所受外力之和为零的场景下使用
当所受外力不为零时,就使用动量定理
动量守恒、动能(机械能)守恒的两个方程(应是弹性正碰撞的式子)为:
mA* VA0=mA * VA+mB * VB。
(mA* VA0^2 / 2)=(mA * VA^2 / 2)+(mB * VB^2 / 2)。
即:mA* VA0=mA * VA+mB * VB
mA* VA0^2 =mA * VA^2 +mB * VB^2
将方程1变形,得 mA* (VA0- VA)=mB * VB。
将方程2变形,得 mA* (VA0^2- VA^2)=mB * VB^2。
由于 VA0≠VA ,所以把以上二式相除,得。
VA0+ VA= VB
通过以上处理,使方程变为一次函数。
再由方程1与方程3联立,容易求得。
VA=(mA-mB)* VA0 /(mA+mB)。
VB=2* mA* VA0 /(mA+mB)。
注:以上的 VA0、VA、VB是包含方向(正负)的。
扩展资料:
(1)p=p′ ,即系统相互作用开始时的总动量等于相互作用结束时(或某一中间状态时)的总动量;
(2)Δp=0 ,即系统的总动量的变化为零.若所研究的系统由两个物体组成,则可表述为: m?v?+m?v?=m?v?′+m?v?′ (等式两边均为矢量和);
(3)Δp?=-Δp? . 即若系统由两个物体组成,则两个物体的动量变化大小相等,方向相反,此处要注意动 量变化的矢量性.在两物体相互作用的过程中,也可能两物体的动量都增大,也可能都减小,但其矢量和不变。
参考资料来源:百度百科-动量定理
动量守恒定律公式 动量守恒定律公式是什么
1、数学表达式:
(1)p=p′即系统相互作用开始时的总动量等于相互作用结束时(或某一中间状态时)的总动量。
(2)Δp=0即系统的总动量的变化为零.若所研究的系统由两个物体组成,则可表述为:(等式两边均为矢量和)。
(3)Δp1=-Δp2。
2、即若系统由两个物体组成,则两个物体的动量变化大小相等,方向相反,此处要注意动量变化的矢量性.在两物体相互作用的过程中,也可能两物体的动量都增大,也可能都减小,但其矢量和不变。
3、动量定理:p= 反映了力对时间的累积效应,是力在时间上的积累。为矢量方程式,既有大小又有方向。
4、动能定理: 反映了力对空间的累积效应,是力在空间上的积累。为标量方程式,只有大小没有方向。
怎么使用动能定理,动量定理,机械能守恒定律。
一、首先要知道三个定理(定律)的用途,动量定理和动量守恒定律是用来解决碰撞问题的;动能定理是用来解决做功与动能变化问题的,机械能守恒定律是用来解决机械能的转化和转移问题的。
二、要知道三个定理(定律)的涵义和表示式
1.动量定理:物体所受合力的冲量等于物体的动量变化。
表达式:Ft=mv′-mv
2.动能定理:力所做的功等于末动能减初动能
表达式:F*S=Ek末-Ek初
3.动量守恒定律:一个系统不受外力或所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变
4.机械能守恒:机械能是动能和势能的总称,只有在重力(或弹簧弹力)做功的情形下,物体的重力势能(或弹性势能)和动能发生相互转化,但总机械能保持不变。
三、要明确它们的适用条件
比如机械能守恒定律的适用条件是只有在重力(或弹簧弹力)做功,其它力不做功。而动量守恒定律的条件是系统不受外力或所受外力之和为零。
高中物理课件:《动量定理》
【 #课件# 导语】课件中对每个课题或每个课时的教学内容,教学步骤的安排,教学方法的选择,板书设计,教具或现代化教学手段的应用,各个教学步骤教学环节的时间分配等等,下面是 整理的高中物理课件:《动量定理》,欢迎阅读与借鉴。
一、教材分析
1.教材的地位和作用
这一章讲述动量的概念,并结合牛顿定律推导出《动量定理》和《动量守恒定律》。《动量定理》体现了力在时间上的累积效果。为解决力学问题开辟了新的途径,尤其是打击和碰撞的问题。这一章可视为牛顿力学的进一步展开,为力学的重点章。
《动量定理》为本章第二节,是第一节《动量和冲量》的延续,同时又为第三节《动量守恒定律》奠定了基础,在本章起有承前启后的作用。同时《动量定理》的知识与人们的日常生活、生产技术和科学研究有着密切的关系,因此学习这部分知识有着广泛的现实意义。
2.本节教学重点
(1)动量定理的推导和对动量定理的理解;
(2)利用动量定理解释有关现象和一维情况下的定量分析。
3.教学难点
动量定理的矢量性,在实际问题中的正确应用
4.教学目标
●知识与技能
(1)能从牛顿运动定律和运动学公式推导出动量定理的表达式。
(2)理解动量定理的确切含义,知道动量定理适用于变力。
(3)会用动量定理解释有关现象和处理有关的问题。
●过程与方法
(1)通过动量定理规律的学习过程,了解物理学的研究方法,认识物理实验、物理模型和传感器在物理学发展过程中的作用。
(2)通过学习用动量定理处理实际问题的过程,提高质疑、信息搜集和处理能力,分析、解决问题的能力和交流、合作的能力。
●情感态度与价值观
(1)有将物理知识应用于生活和生产实践的意识,勇于探索与日常生活有关的物理问题。
(2)了解并体会物理学对社会发展的贡献,关注并思考与物理学相关的热点问题,有可持续发展的意识,能在力所能及的范围内,为社会的可持续发展做出贡献。
(3)关心国内、国外科技发展现状与趋势,有振兴中华的使命感与责任感,有将科学服务于人类的意识。
二、学生情况分析
高一学生思维方式要求逐步由形象思维向抽象思维过渡,因此在教学中需以一些感性认识作为依托,加强直观性和形象性,以便学生理解。
补充录像资料以及瓦碎蛋全的演示实验、模拟建筑工人安全带的演示实验
录像:排球击球动作要快、铸铁打磨时速度要快;篮球接球手臂后缩、跳高运动员落地垫厚垫子、体操运动员落地都要屈膝,
图片:“勇气号”探测器成功登陆火星过程的一组图片,易碎品运输过程。
三、教学方法
应用实验导入法、启发学生通过自己的思考和讨论来探究动量定理。
四、教学程序
本节课分为四个环节,演示实验创设问题情景;建立模型共同探究;定性和定量应用动量定理。
第一环节:创设情景
为了保证建筑工人高空作业时人身安全,我们选用什么样的安全带比较好。结实的钢绳还是结实的弹性绳?
演示实验:模拟建筑工人从高空坠落分别系弹性绳和无弹性绳的对比演示实验(要挑选软度合适的橡皮泥做实验)
(两次物体都从同一高度自由下落,两次绳长相同)
实验现象:用弹性绳的那次橡皮泥完好无损,另一次橡皮泥被铁丝切成两半,断面非常整齐,
学生尝试解释现象。
第二环节:建立模型推导动量定理
此时,学生有了对力、时间、动量、冲量的初步感性认识,需要在老师的帮助下提高到理性认识。
引导学生建立模型,物体的运动分两个阶段,第一阶段物体自由下落同样的高度,获得同样的动量,第二阶段,经过一定的时间动量减为零
讨论第二阶段过程中,力的冲量和物体动量变化之间的关系
结论:动量变化相同时,时间长,力小
推广,生活中还有很多这样的例子:杯子落到水泥地上碎,落到地毯上就不碎;从高处落地都要屈膝;跳远前要松沙坑......
这些说明动量和冲量之间一定是有联系的,你能找出它们之间的关系么?
设一个物体以速度v1在光滑水平地面上运动,在同方向水平恒力F作用下,经过时间t,速度变为v2,由牛顿第二定律可得:Ft=mv2-mv1。
变力作用下动量定理还成立吗?
利用传感力和速度传感器当场测数据,
\
让小车在光滑水平轨道上向固定的力传感器运动,测出小车撞击传感过程中小车受到外力-时间图像,速度传感器测出次过程中的速度-时间图像。
分析数据发现:碰撞过程中外力的总冲量与碰撞前后动量的变化几乎一样。
所以,变力作用下,动量定理也成立。
第三环节:定性应用
为了培养学生在物理学中从实践到理论,再用理论来指导实践的研究方法。鼓励学生将学习到的物理知识与日常生活、生产技术联系起来。首先围绕定理Ft=△P分情况进行讨论。
我们经常用鸡蛋碰石头来形容自不量力,你有没有办法让鸡蛋不碎吗?
演示实验:瓦碎蛋全(也可以放录像)
让学生列举生活中的例子说明,动量变化相同时,时间短,力大;时间长,力小。
如:图片(图5)中的现象
铁锤钉钉子,冲床冲压钢板
第四环节:定量应用
例:一高空作业的工人体重600N,系一条长为L=5m的安全带,若工人不慎跌跌落时安全带的缓冲时间t=1s,则安全带的受的冲力是多大?(g取10m/s2)
【分析与解答】依题意作图,如图所示,人跌落时为自由下落,设刚要拉紧安全带时的速度为v1,则v12=2gL,即v1=\
经缓冲时间t=1s后速度变为0,取向下为正方向,对人由动量定理知,人受两个力作用,即拉力厂和重力mg,所以(mg-F)t=0-mv1,
将数值代人得:F=(600+600)N=1200N
所以,人给安全带的冲力F′为1200N,方向竖直向下。
动量定律与动量守恒怎么用
动量定理:Ft=mv 适用于恒力作用于某物体上
动能定理:得儿它Ek=1/2(mv1^2)-1/2(mv2^2) 只要知道初末状态基本都适用
动量守恒定律:m1v1+m2v2=m1v'1+m2v'2 适用于没有外力对物体做功
机械能守恒定律:mgh=1/2(mv^2) 适用于只受重力作用的物体