《大学物理》课件-刚体的定轴转动-4-刚体定轴转动的角动量定理.ppt

第2章运动定律与力学中的守恒定律大学物理学（第3版）2–6刚体的定轴转动第2章运动定律与力学中的守恒定律大学物理学（第3版）2–6刚体的定轴转动1.台为什么转动？向什么方向转动？2.人相对转台跑一周，相对于地面是否也跑了一周？3.人和台相对于地面转过的角度之间有什么关系？一、刚体对轴的角动量§3.4刚体定轴转动的角动量定理和角动量守恒定律刚体上某质元的角动量:△mi刚体的角动量就是刚体上各质元的角动量之和:定轴转动的刚体所受合外力矩的冲量矩等于刚体在这段时间内对该轴的角动量的增量．二、刚体定轴转动的角动量定理*外力对某轴的力矩之和为零，则该物体对同一轴的角动量守恒。三、刚体对轴的角动量守恒定律*角动量守恒定律的3种情况：1、转动惯量保持不变的单个刚体2、转动惯量可变的单个非刚体3、围绕同一定轴转动的多个质点和刚体的组合例3.7在工程上，两飞轮常用摩擦啮合器使它们以相同的转速一起转动．如图所示，A和B两飞轮的轴杆在同一中心线上．A轮的转动惯量为JA，B轮的转动惯量为JB，开始时A轮的转速为ωA，B轮静止．C为摩擦啮合器．求两轮啮合后的转速；并讨论在啮合过程中，两轮的机械能有何变化？解：两齿轮啮合过程中，系统的角动量守恒圆锥摆子弹击入杆以子弹和杆为系统机械能不守恒.角动量守恒；动量不守恒；以子弹和沙袋为系统动量守恒；角动量守恒；机械能不守恒.圆锥摆系统动量不守恒；角动量守恒；机械能守恒.讨论子弹击入沙袋细绳质量不计例3.8一质量为m速度为v0的子弹以水平速度射入一静止悬于顶端的棒的下端,穿出后速度损失3/4,求子弹穿出后的瞬间棒的角速度?,已知棒长为l,质量为M。设子弹穿过棒的时间极短。解：以子弹和细棒为系统，在子弹击穿木棒的过程中，系统的角动量守恒例3-9:如图所示，质量为m，长为l的均匀细棒，可绕过其一端的水平轴O转动．现将细棒拉到水平位置(OA′)后放手，细棒下摆到竖直位置(OA)时，与静止放置在水平面A处的质量为M的物块作完全弹性碰撞，物体在水平面上向右滑行了一段距离s后停止．设物体与水平面间的摩擦系数μ处处相同，求证：解：分解为3个过程．1.细棒由水平位置下摆至竖直位置但尚未与物块相碰，此过程机械能守恒．以棒、地球为系统，以棒的质心C在竖直位置时为重力势能零点，则有2.细棒与物块作完全弹性碰撞，此过程角动量守恒和机械能守恒设碰撞后棒的角速度为ω′，物块速度为v，则有第2章运动定律与力学中的守恒定律大学物理学（第3版）2–6刚体的定轴转动第2章运动定律与力学中的守恒定律大学物理学（第3版）2–6刚体的定轴转动1.台为什么转动？向什么方向转动？2.人相对转台跑一周，相对于地面是否也跑了一周？3.人和台相对于地面转过的角度之间有什么关系？