1、第三章第三章 動量守恒定律和能量守恒定律動量守恒定律和能量守恒定律物理學教程物理學教程（第二版）（第二版）3 3 2 2 動量守恒定律動量守恒定律 iiiittiipptFI0ex0d 質點系動量定理質點系動量定理 若質點系所受的若質點系所受的合外力為零合外力為零 則系統的總動量則系統的總動量守恒守恒，即，即 保持保持不變不變 .0exexiiFFiipp 動量守恒定律動量守恒定律CPFtpF,0,ddexex力的力的瞬時瞬時作用規律作用規律 1）系統的系統的動量守恒動量守恒是指系統的是指系統的總動量不變，系統總動量不變，系統內任一物體的動量是可變的內任一物體的動量是可變的, 各物體的動量必各

2、物體的動量必相對于相對于同同一慣性參考一慣性參考系系 .第三章第三章 動量守恒定律和能量守恒定律動量守恒定律和能量守恒定律物理學教程物理學教程（第二版）（第二版）3 3 2 2 動量守恒定律動量守恒定律3）若若某一某一方向方向合外力為零合外力為零, 則則此此方向動量方向動量守恒守恒 . 4） 動量守恒定律只在動量守恒定律只在慣性參考系慣性參考系中成立中成立, 是自然是自然界最普遍，最基本的定律之一界最普遍，最基本的定律之一 .zizizzyiyiyyxixixxCmpFCmpFCmpFvvv,0,0,0exexex 2）守恒條件守恒條件 合外力為零合外力為零 當當 時，可略去外力的作用時，可略

3、去外力的作用, 近似地近似地認為系統動量守恒認為系統動量守恒 . 例如在碰撞例如在碰撞, 爆炸等問題中爆炸等問題中. 0exexiiFFinexFF第三章第三章 動量守恒定律和能量守恒定律動量守恒定律和能量守恒定律物理學教程物理學教程（第二版）（第二版）3 3 2 2 動量守恒定律動量守恒定律 例例 1 設有一靜止的原子核設有一靜止的原子核, 衰變輻射出一個電子衰變輻射出一個電子和一個中微子后成為一個新的原子核和一個中微子后成為一個新的原子核. 已知電子和中微已知電子和中微子的運動方向互相垂直子的運動方向互相垂直, 電子動量為電子動量為1.210-22 kgms-1,中微子的動量為中微子的動量

4、為 6.410-23 kgms-1 . 問新的原子核的動問新的原子核的動量的值和方向如何量的值和方向如何?解解inexiiFF 0Neppp即即 epNppniimp1iv恒矢量恒矢量第三章第三章 動量守恒定律和能量守恒定律動量守恒定律和能量守恒定律物理學教程物理學教程（第二版）（第二版）3 3 2 2 動量守恒定律動量守恒定律又因為又因為epp )(2122eNppp9 .61arctanepp122Nsmkg1036. 1p代入數據計算得代入數據計算得系統動量守恒系統動量守恒 , 即即 Neppp122esmkg102 . 1p123smkg104 . 6p第三章第三章 動量守恒定律和能量

5、守恒定律動量守恒定律和能量守恒定律物理學教程物理學教程（第二版）（第二版）3 3 2 2 動量守恒定律動量守恒定律 例例 2 一枚返回式火箭以一枚返回式火箭以 2.5 103 ms-1 的速率相對慣的速率相對慣性系性系 S 沿沿 Ox 軸正向飛行軸正向飛行. 設空氣阻力不計設空氣阻力不計. 現由控制系現由控制系統使火箭分離為兩部分統使火箭分離為兩部分, 前方部分是質量為前方部分是質量為 100kg 的儀的儀器艙器艙, 后方部分是質量為后方部分是質量為 200kg 的火箭容器的火箭容器. 若儀器艙相若儀器艙相對火箭容器的水平速率為對火箭容器的水平速率為 1.0 103 ms-1 . 求儀器艙和火

6、求儀器艙和火箭容器相對慣性系的速度箭容器相對慣性系的速度 .xzyo x z ys s ovv第三章第三章 動量守恒定律和能量守恒定律動量守恒定律和能量守恒定律物理學教程物理學教程（第二版）（第二版）3 3 2 2 動量守恒定律動量守恒定律xzyo x zys s ovv1m2m 設設: 儀器艙和火箭容器分離后的速度分別為儀器艙和火箭容器分離后的速度分別為 ， .1v2v已知已知:13sm1052 .v13sm100 . 1vkg2002mkg1001m解解: vvv210exixF221121)(vvvmmmm131sm10173 .v132sm10172.vvvv2112mmm則則第三章第三章 動量守恒定律和能量守恒定律動量守恒定律和能量守恒定律物理學教程物理學教程（第二版）（