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动量定理是动力学的普遍定理之一。内容为物体动量的增量等于它所受合外力的冲量 ,或所有外力的冲量的矢量和。如以m表示物体的质量
,v1、v2
表示物体的初速 、末速,i表示物体所受的冲量 ,则得mv2-mv1=i 。式中三量
都为
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,动量定理由牛顿第二定律推出,但其适用范围既包含宏观、低速物体 ,也适用于微观、高速物体。
推导:
将
f=ma
....牛顿第二运动定律
带入v
=
v0
+
at
得v
=
v0
+
ft/m
化简得vm
-
v0m
=
ft
把vm做为描述运动状态的量,叫动量。
(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
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=△mv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 。
动量定理与牛顿第二定律的区别
牛顿第二定律可以看成是动量定理对时间求导。
因为牛顿第二定律 ,F=ma。加速度a是速度v的导数 。动量定理,P=mv。加速度a是速度v的导数。因此牛顿第二定律可以看成是动量定理对时间求导 。而且二者都是矢量,都有大小和方向。
牛一定律:力是改变物体运动状态的原因!
牛二定律:力是如何改变物体运动状态的!(应用时结合运动学.)
动能定理:合外力做的公等于动能增量.
势能计算:重力做的功等于势能增量的负值.
功能原理:重力以外的力做的功等于机械能的增量.
机械能守恒定律:在只有重力(或系统内弹簧的弹力)做功的情形下,机械能保持不变.(应用时注意,没有摩擦力,其它非重力力不做功.)
动量定理:冲量等于动量增量.
动量守恒:系统合外力为0时,系统动量保持不变.(应用时注意,系统的合外力为0.)
能量守恒定律:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为别的形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中其总量不变.
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我是乐信号的签约作者“冷之”
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