动量守恒的运用
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动量守恒原理的应用什么是动量守恒原理动量守恒原理是物理学中的一个基本定律,它描述了在没有外力作用的情况下系统的总动量保持不变。
动量是一个矢量,它的大小等于质量乘以速度,方向与速度方向相同。
动量守恒原理可以用数学公式表示为:$$\\sum m_1v_1 = \\sum m_2v_2$$其中,$\\sum m_1v_1$ 表示系统初始时各个物体的动量之和,$\\summ_2v_2$ 表示系统末时各个物体的动量之和。
动量守恒原理的应用1. 撞击和碰撞动量守恒原理在研究撞击和碰撞现象时具有重要的应用。
在没有外力作用的情况下,系统的总动量保持不变。
当两个物体发生碰撞时,它们之间的动量可以相互转移。
根据动量守恒原理,我们可以通过测量物体的质量和速度来计算碰撞前后各个物体的动量,并进一步分析碰撞的性质。
2. 火箭推进原理动量守恒原理也可以解释火箭的推进原理。
在发射火箭时,火箭燃料中的燃料会被喷射出去,喷射出去的燃料具有一定的质量和速度,因此具有一定的动量。
根据动量守恒原理,当燃料喷出时,火箭的动量会发生变化,为了使整个系统的总动量保持不变,火箭的动量也会随之改变,从而达到推进的效果。
3. 运动与力学动量守恒原理在运动与力学中有广泛的应用。
在实际运动中,我们常常需要分析物体的运动轨迹、速度和变化等问题。
动量守恒原理可以帮助我们计算物体的动量,从而更好地理解和分析物体的运动性质。
例如,当一个物体受到外力作用时,根据动量守恒原理,可以计算物体的加速度、速度和位移等运动参数。
4. 质点系的运动动量守恒原理也可以扩展应用于质点系的运动。
在质点系中,不同质点的运动和相互作用会导致系统的总动量发生改变。
根据动量守恒原理,我们可以分析系统中各个质点的动量,并通过运动方程和粒子相互作用的关系来计算系统的总动量。
5. 核反应和粒子物理学在核反应和粒子物理学中,动量守恒原理也是一个重要的应用原理。
核反应中,原子核之间的相互作用会导致动量的转移和变化。
动量守恒定律的应用动量守恒定律是物理学中一个重要的原理,它描述了在一个封闭系统中,动量的总量保持不变。
根据动量守恒定律,当没有外力作用于一个物体或一个系统时,物体或系统的总动量将保持不变。
动量守恒定律的应用非常广泛,下面列举了几个常见的例子:1. 运动碰撞:当两个物体发生碰撞时,根据动量守恒定律可以计算碰撞后物体的速度和动量变化。
例如,在一个弹性碰撞中,碰撞前后两个物体的总动量保持不变。
运动碰撞:当两个物体发生碰撞时,根据动量守恒定律可以计算碰撞后物体的速度和动量变化。
例如,在一个弹性碰撞中,碰撞前后两个物体的总动量保持不变。
2. 火箭推进:火箭推进原理与动量守恒定律密切相关。
当火箭喷出燃料时,喷射出去的物质会产生一个反冲力,使得火箭向相反方向的运动。
根据动量守恒定律,火箭和喷出的物质的总动量在喷射过程中保持不变。
火箭推进:火箭推进原理与动量守恒定律密切相关。
当火箭喷出燃料时,喷射出去的物质会产生一个反冲力,使得火箭向相反方向的运动。
根据动量守恒定律,火箭和喷出的物质的总动量在喷射过程中保持不变。
3. 空气垫船:空气垫船利用了动量守恒定律来悬浮和移动。
通过在船下方喷射大量空气,形成压力差,从而产生反向的动力,使得船悬浮在空气层上方。
空气垫船:空气垫船利用了动量守恒定律来悬浮和移动。
通过在船下方喷射大量空气,形成压力差,从而产生反向的动力,使得船悬浮在空气层上方。
4. 运动炮弹:在炮弹射出时,考虑到重力和空气阻力的作用,根据动量守恒定律可以计算炮弹的速度和轨迹。
运动炮弹:在炮弹射出时,考虑到重力和空气阻力的作用,根据动量守恒定律可以计算炮弹的速度和轨迹。
动量守恒定律的应用在科学、工程和日常生活中都有着重要的意义。
它帮助人们理解和解释了许多物体运动的现象,并且为设计和优化许多工艺和设备提供了基础。
通过运用动量守恒定律,人们可以更好地理解和控制物体和系统的动态行为。
高中物理说课稿:《动量守恒定律的应用》说课稿范文引言概述:动量守恒定律是物理学中的重要概念,它描述了在一个封闭系统中,物体的总动量保持不变。
本篇说课稿将环绕动量守恒定律的应用展开讲解,通过引入实际生活中的例子,匡助学生理解动量守恒定律的实际应用。
一、动量守恒定律的基本概念1.1 动量的定义和计算方法动量是物体运动的重要性质,它定义为物体的质量乘以其速度。
动量的计算公式为p=mv,其中p代表动量,m代表物体的质量,v代表物体的速度。
1.2 动量守恒定律的表述动量守恒定律指出,在一个封闭系统中,物体的总动量在相互作用过程中保持不变。
即物体之间的相互作用力使得一个物体的动量减小,同时另一个物体的动量增加,总动量保持不变。
1.3 动量守恒定律的实际意义动量守恒定律在实际生活中有广泛的应用。
例如,在车辆碰撞中,动量守恒定律可以匡助我们理解碰撞后车辆的运动情况;在运动项目中,动量守恒定律可以解释运动员如何利用动量转移来增加自己的速度等。
二、动量守恒定律在碰撞问题中的应用2.1 彻底弹性碰撞彻底弹性碰撞是指碰撞先后物体的总动能和总动量都保持不变的碰撞。
在这种碰撞中,物体之间的相互作用力使得一个物体的动量减小,同时另一个物体的动量增加,但总动量保持不变。
2.2 彻底非弹性碰撞彻底非弹性碰撞是指碰撞后物体粘合在一起,形成一个整体的碰撞。
在这种碰撞中,物体之间的相互作用力使得两个物体的动量合为一体,总动量保持不变。
2.3 部份弹性碰撞部份弹性碰撞是指碰撞后物体的总动能减小,但总动量仍然保持不变的碰撞。
在这种碰撞中,物体之间的相互作用力使得一个物体的动量减小,同时另一个物体的动量增加,总动量保持不变。
三、动量守恒定律在火箭推进中的应用3.1 火箭推进原理火箭推进原理是基于动量守恒定律的应用。
火箭通过喷射燃料产生的反作用力来推进自身运动。
当燃料被喷射出去时,火箭的动量减小,而喷射出去的燃料的动量增加,总动量保持不变。
3.2 火箭推进的实际应用火箭的推进原理在航天领域有着广泛的应用。
理论力学中的动量守恒定律动量守恒定律是理论力学中的基本定律之一。
它揭示了物体在运动过程中动量的守恒特性,对于解释和预测物体的运动状态具有重要意义。
本文将从动量守恒定律的原理、运用和实际意义等方面进行论述。
一、动量守恒定律的原理动量,简单而言,是物体运动状态的量度。
它是速度和质量的乘积,用数学表示为p=mv。
根据牛顿第二定律F=ma,可以通过引入力的概念,将动量的变化量表示为FΔt=Δmv,进一步化简为FΔt=Δp。
由此可见,力对物体的作用产生了动量的变化。
然而,实验表明,在某些情况下,物体在没有外力作用的情况下,其动量仍然保持不变。
这就是动量守恒定律的核心内容。
动量守恒定律的表达方式可以简述为:在一个孤立系统内,当外力对系统的合外力为零时,系统内各个物体的动量之和保持不变。
数学表达为ΣFext=0,则Σp=常数。
二、动量守恒定律的应用动量守恒定律在实际问题中有着广泛的应用。
下面以两个典型例子来说明:1. 弹性碰撞在理论力学中,弹性碰撞是指两个物体之间没有能量的损失,即动能在碰撞前后保持不变的碰撞过程。
在弹性碰撞中,根据动量守恒定律,可以得到碰撞前后物体动量的数学关系。
例如,两个质量分别为m1和m2的物体,在弹性碰撞过程中,碰撞前后动量守恒的数学表达式为m1v1i + m2v2i = m1v1f + m2v2f,其中vi和vf分别表示碰撞前后的速度。
2. 火箭推进原理火箭推进原理是利用动量守恒定律的一个重要应用。
当火箭喷射出高速气体时,由于喷射产生的反作用力可以看作是外力,火箭与喷射出的气体满足动量守恒定律。
根据动量守恒定律,可以推导出火箭的质量变化与速度变化之间的关系,即火箭质量减小,速度增加。
三、动量守恒定律的实际意义动量守恒定律的实际意义非常重大。
首先,它为解释和预测物体的运动行为提供了基本原理和依据。
通过动量守恒原理可以解释一些复杂的运动现象,如碰撞、爆炸、运动轨迹等。
其次,动量守恒定律在工程设计和科学研究中具有广泛应用。
动量守恒定律的应用范例动量守恒定律是物理学中的基本定律之一,它描述了一个封闭系统中,当没有外力作用时,总动量守恒的现象。
在许多实际情况中,我们可以运用动量守恒定律来解释和分析各种物理现象。
本文将介绍一些动量守恒定律的应用范例。
1. 斜面上的冲撞现象想象一个光滑的斜面,上面有一个质量为m1的小木块,从斜面的顶端以速度v1向下滑动。
在斜面底部,有一个质量为m2的物体以速度v2静止等待。
当小木块滑动到斜面底部撞击物体时,动量守恒定律可以用来分析冲撞过程。
根据动量守恒定律,系统总动量在冲撞前后保持不变。
记小木块冲撞后的速度为v3,物体冲撞后的速度为v4,则有:m1 * v1 + m2 * 0 = m1 * v3 + m2 * v4由于木块在斜面上垂直方向上没有速度分量,因此小木块在冲撞前后的垂直动量为0。
将上式进一步简化得:m1 * v1 = m1 * v3 + m2 * v4该式可以用来求解冲撞过程中物体的速度。
2. 火箭的推进原理火箭的推进原理基于动量守恒定律。
当火箭在太空中运行时,没有外力对其进行推动,因此内部燃料的喷射可以根据动量守恒定律来解释。
火箭在燃烧燃料时,燃料以高速喷射出火箭的喷管,根据牛顿第三定律,喷射的燃料会给火箭一个相反的冲量。
根据动量守恒定律,火箭和喷射的燃料的总动量在发射前后保持不变。
火箭的总动量可以表示为火箭本身的质量乘以速度,喷射的燃料的总动量可以表示为喷射质量乘以速度。
因此,在火箭喷射燃料时,可以利用动量守恒定律的表达式:m1 * v1 = (m1 + m2) * v2其中,m1为火箭质量,v1为火箭的速度;m2为喷射出的燃料的质量,v2为喷射出燃料的速度。
通过这个表达式,可以解析火箭在喷射燃料后的速度。
3. 球类碰撞动量守恒定律也可以应用于解析球类碰撞的现象。
想象两个相同质量的球,分别以速度v1和v2沿相反方向运动。
当这两个球碰撞后,根据动量守恒定律,系统总动量保持不变。
动量守恒定律在力学中的应用动量守恒定律是力学中一个基本的法则,它表明在一个封闭系统中,如果没有外界的力作用,系统的总动量将保持不变。
这个定律在实际中有着广泛的应用,本文将从多个角度来探讨这一定律的应用。
首先,我们来看看动量守恒定律在碰撞问题中的应用。
当两个物体发生碰撞时,总动量守恒的原理可以帮助我们计算碰撞前后物体的速度。
例如,当一个小球以一定速度撞击一个静止的小球时,根据动量守恒定律,我们可以推断出撞击后两个小球的速度之和将等于撞击前小球的速度。
这个原理在运动中对于预测和计算碰撞后速度非常有用,例如在汽车事故中,我们可以利用动量守恒定律来推算事故发生后车辆的速度。
其次,动量守恒定律也在弹射问题中有着重要的应用。
在机械弹射装置中,例如弹弓或弹簧,当物体被弹射出去时,动量守恒定律可以帮助我们计算物体的速度。
根据这一定律,我们可以通过测量弹簧的劲度系数和压缩程度,来计算物体从弹簧中弹射出来的速度。
这个原理不仅在游乐园的弹射游戏中有用,也在飞行器的发射以及运动员的起跳中得到应用。
除此之外,动量守恒定律还在流体力学中有着重要的作用。
流体力学研究的是液体和气体在运动中的行为,而动量守恒定律可以用于解释液体和气体的流动。
例如,当水从一个管道中通过时,根据动量守恒定律,我们可以推断管道出口的水速将是管道入口速度的函数。
这个原理有助于我们理解水泵、喷嘴和喷泉等现象,并在工程设计中提供了重要的参考。
另外,动量守恒定律在炮弹抛射问题中也起到了关键的作用。
当一个炮弹被抛射出去时,动量守恒定律可以帮助我们计算炮弹的速度和射程。
通过测量炮弹和炮筒的质量以及炮弹离开炮筒的速度,我们可以根据动量守恒定律计算出炮弹的速度和射程。
这个原理在军事应用中有着广泛的应用,特别是在炮击和导弹发射中,能够帮助我们准确预测和计算打击目标的效果。
综上所述,动量守恒定律在力学中有着广泛的应用。
无论是在碰撞问题、弹射问题、流体力学还是炮弹抛射问题中,动量守恒定律都可以帮助我们理解和预测物体的运动。
力学应用动量守恒定律解题力学是物理学的一个重要分支,研究物体在运动过程中所受的力及其变化规律。
动量守恒定律是力学中的一条基本定律,表明在一个封闭系统中,当没有外力作用时,系统的总动量保持不变。
应用动量守恒定律可以解决许多实际问题,下面我将以几个例子来说明。
例题一:弹性碰撞假设有两个质量相同的小球,在光滑的水平面上碰撞。
初始时,小球A以速度va向右运动,小球B以速度vb向左运动。
碰撞后,小球A以速度va'向左运动,小球B以速度vb'向右运动。
我们可以利用动量守恒定律来求解碰撞后的速度。
根据动量守恒定律,碰撞前的总动量等于碰撞后的总动量。
设小球A和小球B的质量都为m,速度va为正值,速度vb为负值,则可以写出以下方程:mva + mvb = mva' + mvb'根据题意,可以得到小球A碰撞前的速度va和小球B碰撞前的速度vb都已知,碰撞后的速度va'和vb'是未知的,通过解方程可以求解出碰撞后的速度。
例题二:炮弹问题假设有一个炮弹以速度v0发射出去,形成一个抛物线轨迹。
我们可以利用动量守恒定律来解决炮弹问题。
在潜射前和潜射后,系统的总动量保持不变。
当炮弹发射前,炮弹和大炮的总动量为零;当炮弹发射后,炮弹和大炮的总动量仍为零,只是动量的方向相反。
利用动量守恒定律,我们可以得到以下方程:m0v0 = (m+m0) v其中,m0是炮弹的质量,v0是炮弹的初速度,m是大炮的质量,v是大炮的速度。
通过解方程,我们可以求解出炮弹的速度v和射程等相关参数。
这样,我们就可以用动量守恒定律解答炮弹问题。
例题三:汽车追尾问题假设有两辆质量分别为m1和m2的汽车,汽车1以速度v1追尾汽车2,两车发生完全弹性碰撞。
求解碰撞后两车的速度。
根据动量守恒定律,我们可以得到以下方程:m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2'其中,v1和v2是碰撞前两车的速度,v1'和v2'是碰撞后两车的速度。
动量守恒定律与应用动量守恒定律是经典力学的重要基本原理之一。
它表明,在一个封闭系统中,当没有外力作用时,系统的总动量保持不变。
本文将详细探讨动量守恒定律的概念、应用以及相关实例。
一、动量守恒定律的概念动量是物体运动的重要物理量,定义为物体的质量乘以其速度。
动量守恒定律指出,在没有外力作用的情况下,一个系统的总动量保持不变。
即使发生碰撞或其他相互作用,系统中各个物体的动量之和仍保持恒定。
二、应用领域1. 碰撞问题动量守恒定律在碰撞问题中有着广泛的应用。
碰撞可以分为完全弹性碰撞和非完全弹性碰撞两种情况。
在完全弹性碰撞中,物体之间的动量和动能都得到保持。
而在非完全弹性碰撞中,物体的动能会发生改变。
2. 炮弹抛射问题在炮弹抛射问题中,当炮弹离开炮筒时,炮身和炮弹之间有一个动量的转移过程。
根据动量守恒定律,炮弹离开炮筒后的动量等于炮身和炮弹在发射前的总动量。
3. 汽车碰撞问题动量守恒定律也可以应用于汽车碰撞问题。
在发生碰撞时,汽车和其他物体之间的动量会相互转移,根据动量守恒定律可以计算出碰撞前后的动量和速度。
4. 斜面上滑落问题当物体从斜面上滑落时,可以使用动量守恒定律来分析物体的速度和加速度。
这个问题中,斜面对物体施加一个与物体质量和加速度有关的合力,而重力对物体施加一个与物体质量有关的力,根据动量守恒定律可以得出物体的速度。
三、实例分析1. 碰撞实例考虑两个质量分别为m1、m2的物体,在没有外力作用下,它们在x轴上的速度分别为v1、v2。
当两物体发生碰撞后,它们的速度变为v1'、v2',根据动量守恒定律可以得到以下方程组:m1 * v1 + m2 * v2 = m1 * v1' + m2 * v2'm1 * v1^2 + m2 * v2^2 = m1 * v1'^2 + m2 * v2'^2通过解方程组,可以求解出碰撞后物体的速度。
2. 炮弹抛射实例考虑一门质量为M的火炮抛射一颗质量为m的炮弹,炮弹离开炮筒的速度为v。
35.动量守恒定律的应用
一、教学目标
1.学会分析动量守恒的条件。
2.学会选择正方向,化一维矢量运算为代数运算。
3.会应用动量守恒定律解决碰撞、反冲等物体相互作用的问题(仅限于一维情况),知道应用动量守恒定律解决实际问题的基本思路和方法。
二、重点、难点分析
1.应用动量守恒定律解决实际问题的基本思路和方法是本节重点。
2.难点是矢量性问题与参照系的选择对初学者感到不适应。
三、教具
1.碰撞球系统(两球和多球);
2.反冲小车。
四、教学过程
本节是继动量守恒定律理论课之后的习题课。
1.讨论动量守恒的基本条件
例1.在光滑水平面上有一个弹簧振子系统,如图所示,两振子的质量分别为 和 讨论此系统在振动时动量是否守恒?
分析:由于水平面上无摩擦,故振动系统不受外力(竖直方向重力与支持力平衡),所以此系统振动时动量守恒,即向左的动量与向右的动量大小相等。
例2.承上题,但水平地面不光滑,与两振子的动摩擦因数μ相同,讨论m 1=m 2和m 1≠m 2
两种情况下振动系统的动全是否守恒。
分析:m 1和m 2所受摩擦力分别为g m f 11μ=和g m f 21μ=。
由于振动时两振子的运动方
向总是相反的,所以f 1和f 2的方向总是相反的。
板书画图:
对m 1和m 2振动系统来说合外力
∑+=21f f F 外,但注意是矢量合。
实际运算时为 板书:∑-=g m g m F 21μμ外
显然,若m 1=m 2,则∑=0外F ,则动量守恒;
若 m 1≠m 2,则 ∑≠0外F ,则动量不守恒。
向学生提出问题:
(l )m 1=m 2时动量守恒,那么动量是多少?
(2)m 1≠m 2时动量不守恒,那么振动情况可能是怎样的?
与学生共同分析:
(l )m 1=m 2时动量守恒,系统的总动量为零。
开始时(释放振子时)p=0,此后振动
时, 当p 1和p 2均不为零时,它们的大小是相等的,但方向是相反的,所以总动量仍为零。
数学表达式可写成
2211v m v m =
(2)m 1≠m 2时。
其方向取决于g m m F ∑-=)(21μ外。
其方向取决于m 1和m 2的大小以及运动方向。
比如m 1>m 2,一开始m 1向右(m 2向左)运动,结果系统所受合外力∑外F 方向向左(f 1向左,f 2向有,而且f 1>f 2)。
结果是在前半个周期里整个系统一边振动一边向左移动。
进一步提出问题:
在m 1=m 2的情况下,振动系统的动量守恒,其机械能是否守恒?
分析:振动是动能和弹性势能间的能量转化。
但由于有摩擦存在,在动能和弹性势能往复转化的过程中势必有一部分能量变为热损耗,直至把全部原有的机械能都转化为热,振动停止。
所以虽然动量守恒(p=0),但机械能不守恒。
(从振动到不振动)
2.学习设置正方向,变一维矢量运算为代数运算
例 3.抛出的手雷在最高点时水平速度为10m/s ,这时突然炸成两块,其块质量300g 仍按原方向飞行,其速度测得为50m/s ,另一小块质量为200g ,求它的速度的大小和方向。
分析:手雷在空中爆炸时所受合外力应是它受到的重力G=( m 1+m 2 )g ,可见系统的动量并不守恒。
但在水平方向上可以认为系统不受外力,所以在水平方向上动量是守恒的。
强调:正是由于动量是矢量,所以动量守恒定律可在某个方向上应用。
那么手雷在以10m/s 飞行时空气阻力(水平方向)是不是应该考虑呢?
(上述问题学生可能会提出,若学生不提出,教师应向学生提出此问题。
)
一般说当v=10m/s 时空气阻力是应考虑,但爆炸力(力)比这一阻力大的多,所以这一瞬间空气阻力可以不计。
即当力远大于外力时,外力可以不计,系统的动量近似守恒。
板书:
p p F F ≈'>>时外内
解题过程:
设手雷原飞行方向为正方向,则s m v /100=的速度s m v /50 1=。
m 2的速度方向不清,暂设为正方向。
板书:
设原飞行方向为正方向,则s m v /100=,s m v /50 1=;m 1=0.3kg ,m 2=0.2kg 系统动量守恒:
2211021)(v m v m v m m +=+
此结果表明,质量为200克的部分以50m/s 的速度向反方向运动,其中负号表示s m s m m v m v m m v /50/2
.0503.010)2.03.0()(2110212-=⨯-⨯+=-+=
与所设正方向相反。
例4.机关枪重8kg ,射出的子弹质量为20克,若子弹的出口速度是1000m/s ,则机枪的后退速度是多少?
分析:在水平方向火药的爆炸力远大于此瞬间机枪受的外力(枪手的依托力),故可认为在水平方向动量守恒。
即子弹向前的动量等于机枪向后的动量,总动量维持“零”值不变。
板书:
设子弹速度v ,质量m ;机枪后退速度v ,质量M 。
则由动量守恒有
mv MV = s m s
m M mv V /5.2/8
100002.0=⨯== 小结:上述两例都属于“反冲”和“爆炸”一类的问题,其特点是外内F F >>,系统近似动量守恒。
演示实验:反冲小车实验
点燃酒精,将水烧成蒸汽,气压增大后将试管塞弹出,与此同时,小车后退。
与爆炸和反冲一类问题相似的还有碰撞类问题。
演示小球碰撞(两个)实验。
说明在碰撞时水平方向外力为零(竖直方向有向心力),因此水平方向动量守恒。
结论:碰撞时两球交换动量(B A m m =),系统的总动量保持不变。
例5. 讨论质量为A m 的球以速度0v 去碰撞静止的质量为B m 的球后,两球的速度各是多少?设碰撞过程中没有能量损失,水平面光滑。
设A 球的初速度0v 的方向为正方向。
由动量守恒和能量守恒可列出下述方程:
B B A A A v m v m v m +=0 ①
22202
12121B B A A A v m v m v m += ② 解方程①和②可以得到
0v m m m m v B A B A A +-= 02v m m m v B
A A
B += 引导学生讨论:
(1)由B v 表达式可知B v 恒大于零,即B 球肯定是向前运动的,这与生活中观察到的各种现象是吻合的。
(2)由A v 表达式可知当B A m m >时,0>A m ,即碰后A 球依然向前滚动,不过速度已比原来小了⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛<+-=
1B A B A B m m m m v 当B A m m <时,00<v ,即碰后A 球反弹,且一般情况下速度也小于0v 了。
当B A m m =,0=A v ,0=B v ,这就是刚才看到的实验,即A 、B 两球互换动量的情形。
(3)讨论极端情形:若∞→B m 时,0v v A -=,即原速反弹;而 0→B v ,即几乎不动。
这就好像是生活中的小皮球撞墙的情形。
在热学部分中气体分子与器壁碰撞的模型就属于这种情形。
(4)由于A v 总是小于0v 的,所以通过碰撞可以使一个物体减速,在核反应堆中利用中子与碳原子(石墨或重水)的碰撞将快中子变为慢中子。
3.动量守恒定律是对同一个惯性参照系成立的。
例6 质量为M 的平板车静止在水平路面上,车与路面间的摩擦不计。
质量为m 的人从车的左端走到右端,已知车长为L ,求在此期间车行的行距离?
分析:由动量守恒定律可知人向右的动量应等于车向左的动量,即
mv=MV
用位移与时间的比表示速度应有
t
x M t x L m =-=
解得 L m M m x += 讨论:这里容易发生的错误是t
L v =,结果得到x=L
动量守恒定律中的各个速度必须是对同一个惯性参照系而言的速度。
而将v 写成t
L 是在小车参照系中的速度,不是对地面参照系而言的速度,以致发生上述错误。
4.小结:应用动量守恒定律时必须注意:
(1)所研究的系统是否动量守恒。
(2)所研究的系统是否在某一方向上动量守恒。
(3)所研究的系统是否满足外内F F >>的条件,从而可以近似地认为动量守恒。
(4)列出动量守恒式时注意所有的速度都是对同一个惯性参照系的。
(5)一般情形下应先规定一个正方向,以此来确定各个速度的方向(即以代数计算代替一维矢量计算)。
(北大附中民)。