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1、火箭應(yīng)用的是動(dòng)量守恒,要注意的是系統(tǒng)的內(nèi)能在發(fā)射前后是不一樣的,新增的內(nèi)能來(lái)源于火箭 火箭燃料的燃燒,系統(tǒng)內(nèi)能增加了,噴射的物質(zhì)單位時(shí)間質(zhì)量比較低,但速度快,所以在動(dòng)量守恒定理的作用下,火箭能加速飛行。 材質(zhì)厚重的火箭推進(jìn)器很像引擎,被設(shè)計(jì)用來(lái)提供許多用途。與引擎的設(shè)計(jì)原理類似,火箭推進(jìn)器的管道排出氣體來(lái)推進(jìn)太空船以完成航程的各個(gè)階段。在開(kāi)始階段,外部的推進(jìn)火箭提供燃料給火箭推進(jìn)器,直到燃料用盡時(shí)就拋棄。在那之后,強(qiáng)力的電磁體會(huì)進(jìn)入火箭推進(jìn)器來(lái)加速離子的激烈反應(yīng)并達(dá)到近乎光速的速度,這提供了太空船絕大部份的推力。最后,在航程的最后一階段,推進(jìn)器負(fù)責(zé)了調(diào)整太空船進(jìn)入行星引力圈,提供反向推進(jìn)力來(lái)緩
2、和速度讓太空船能安然步入與行星同步的軌道。為了達(dá)到這所有的功能,推進(jìn)器組必須具備有高能量離子加速的高度感應(yīng)能力,也要能夠掌控由固態(tài)燃料推進(jìn)器所產(chǎn)生的數(shù)十萬(wàn)磅的推力。設(shè)計(jì)火箭推進(jìn)器的工程師要能完成因太空船質(zhì)量與重力加速度原理所需要功能才行。 分類 從物理形態(tài)上講,火箭發(fā)動(dòng)機(jī)使用的推進(jìn)劑有兩種形式,一種是液態(tài)物質(zhì),另一種是固態(tài)物質(zhì)。燃燒劑和氧化劑都是呈液體形態(tài)的發(fā)動(dòng)機(jī)則稱為液體燃料發(fā)動(dòng)機(jī),或稱為液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī),兩者都是呈固體狀態(tài),則稱為固體燃料火箭發(fā)動(dòng)機(jī)或固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。如果在兩種燃料中,一種為固體,一種為液體,則稱為固液火箭發(fā)動(dòng)機(jī)或直接稱其物質(zhì)名稱的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。如,氫氧火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。由于固態(tài)燃燒劑
3、產(chǎn)生的能量比液體氧化劑發(fā)出的能量高,所以,目前研制的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)多是固液火箭發(fā)動(dòng)機(jī),兩種燃料相遇燃燒,形成高溫高壓氣體,氣體從噴口噴出,產(chǎn)生巨大推力而把運(yùn)動(dòng)量守恒定律百科名片 動(dòng)量守恒定律如果一個(gè)系統(tǒng)不受外力或所受外力的矢量和為零,那么這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變,這個(gè)結(jié)論叫做動(dòng)量守恒定律。動(dòng)量守恒定律是自然界中最重要最普遍的守恒定律之一,它既適用于宏觀物體,也適用于微觀粒子;既適用于低速運(yùn)動(dòng)物體,也適用于高速運(yùn)動(dòng)物體,它是一個(gè)實(shí)驗(yàn)規(guī)律,也可用牛頓第三定律和動(dòng)量定理推導(dǎo)出來(lái)。目錄動(dòng)量守恒定律? 1. 定律內(nèi)容: 2. 動(dòng)量守恒定律的適用條件: 3. 動(dòng)量定理與動(dòng)能定理的區(qū)別:碰撞? 反沖現(xiàn)象? 動(dòng)量
4、守恒定律的本質(zhì)動(dòng)量守恒定律? 1. 定律內(nèi)容: 2. 動(dòng)量守恒定律的適用條件: 3. 動(dòng)量定理與動(dòng)能定理的區(qū)別:碰撞? 反沖現(xiàn)象? 動(dòng)量守恒定律的本質(zhì)展開(kāi)編輯本段動(dòng)量守恒定律?定律內(nèi)容:動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律以及角動(dòng)量守恒定律一起成為現(xiàn)代物理學(xué)中的三大基本守恒定律。最初它們是牛頓定律的推論, 但后來(lái)發(fā)現(xiàn)它們的適用范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)廣于牛頓定律, 是比牛頓定律更基礎(chǔ)的物理規(guī)律, 是時(shí)空性質(zhì)的反映。其中, 動(dòng)量守恒定律由空間平移不變性推出, 能量守恒定律由時(shí)間平移不變性推出, 而角動(dòng)量守恒定律則由空間的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性推出; 相互間有作用力的物體系稱為系統(tǒng),系統(tǒng)內(nèi)的物體可以是兩個(gè)、三個(gè)或者更多,解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)
5、要根據(jù)需要和求解問(wèn)題的方便程度,合理地選擇系統(tǒng). 動(dòng)量守恒定律的適用條件:(1)系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受的外力的合力為零。 (2)系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零,但比系統(tǒng)內(nèi)力小得多。 (3)系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零,但在某個(gè)方向上的分量為零,則在該方向上系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變分動(dòng)量守恒。 注意: (1)區(qū)分內(nèi)力和外力 碰撞時(shí)兩個(gè)物體之間一定有相互作用力,由于這兩個(gè)物體是屬于同一個(gè)系統(tǒng)的,它們之間的力叫做內(nèi)力;系統(tǒng)以外的物體施加的,叫做外力。 (2)在總動(dòng)量一定的情況下,每個(gè)物體的動(dòng)量可以發(fā)生很大變化 例如:靜止的兩輛小車用細(xì)線相連,中間有一個(gè)壓縮的彈簧。燒斷細(xì)線后,由于彈力的作用,兩輛小車分別向左右
6、運(yùn)動(dòng),它們都獲得了動(dòng)量,但動(dòng)量的矢量和為零。 3.動(dòng)量守恒的數(shù)學(xué)表述形式:? (1)pp. 即系統(tǒng)相互作用開(kāi)始時(shí)的總動(dòng)量等于相互作用結(jié)束時(shí)(或某一中間狀態(tài)時(shí))的總動(dòng)量;? (2)p0. 即系統(tǒng)的總動(dòng)量的變化為零.若所研究的系統(tǒng)由兩個(gè)物體組成,則可表述為: +(等式兩邊均為矢量和); (3)pp. ?即若系統(tǒng)由兩個(gè)物體組成,則兩個(gè)物體的動(dòng)量變化大小相等,方向相反,此處要注意動(dòng)量變化的矢量性.在兩物體相互作用的過(guò)程中,也可能兩物體的動(dòng)量都增大,也可能都減小,但其矢量和不變.? 動(dòng)量定理與動(dòng)能定理的區(qū)別:動(dòng)量定理Ft=mv2-mv1反映了力對(duì)時(shí)間的累積效應(yīng),是力在時(shí)間上的積累。為矢量,既有大小又有方
7、向。動(dòng)能定理Fs=1/2mv2-1/2mv02反映了力對(duì)空間的累積效應(yīng),是力在空間上的積累。為標(biāo)量,只有大小沒(méi)有方向。 編輯本段碰撞?1.碰撞是指物體間相互作用時(shí)間極短,而相互作用力很大的現(xiàn)象. 在碰撞過(guò)程中,系統(tǒng)內(nèi)物體相互作用的內(nèi)力一般遠(yuǎn)大于外力,故碰撞中的動(dòng)量守恒,按碰撞前后物體的動(dòng)量是否在一條直線區(qū)分,有正碰和斜碰.?中學(xué)物理一般只研究正碰. 2.按碰撞過(guò)程中動(dòng)能的損失情況區(qū)分,碰撞可分為二種: a.完全彈性碰撞:碰撞前后系統(tǒng)的總動(dòng)能不變,對(duì)兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)的正碰情況滿足: 1/2 m1v1²+1/2 m2v2² =1/2 m1v1²+1/2 m1v1&s
8、up2;(動(dòng)能守恒) 兩式聯(lián)立可得:? 完全彈性碰撞(-) +22/( ) 當(dāng)V2=0時(shí),(m1-m2)v1/(m1+m2) (-) 2+2/( ) 當(dāng)V2=0時(shí),22m1v1/(m1+m2) 若m1=m2,即第一個(gè)物體和第二個(gè)物體質(zhì)量相等 這時(shí)v2=v1 v1=v2 若m1m2,即第一個(gè)物體的質(zhì)量比第二個(gè)物體大得多 這時(shí)m1-m2m1,m1+m2m1.則有v1=v1 v2=2v1 若m1m2,即第一個(gè)物體的質(zhì)量比第二個(gè)物體大得多 這時(shí)m1-m2m1,m1+m2m1.則有v1=v1 v2=2v1 若m1m2,即第一個(gè)物體的質(zhì)量比第二個(gè)物體的質(zhì)量小得多 這時(shí)m1-m2-m2, 2m1/(m1+m
9、2)0.則有v1=-v1 v2=0 完全非彈性碰撞,該碰撞中動(dòng)能的損失最大,對(duì)兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)滿足: 2()(即兩個(gè)物體合為一體繼續(xù)運(yùn)動(dòng)) c.非彈性碰撞,碰撞后動(dòng)能有一定的損失,損失比介于前二者之間。 編輯本段反沖現(xiàn)象?系統(tǒng)在內(nèi)力作用下,當(dāng)一部分向某一方向的動(dòng)量發(fā)生變化時(shí),剩余部分沿相反方向的動(dòng)量發(fā)生同樣大小變化的現(xiàn)象.噴氣式飛機(jī)、火箭等都是利用反沖運(yùn)動(dòng)的實(shí)例.若系統(tǒng)由兩部分組成,且相互作用前總動(dòng)量為零,則m1v1m2v2(m1m2)v方向相反.? 一般為物體分離則有0=mv+(M-m)v 編輯本段動(dòng)量守恒定律的本質(zhì)系統(tǒng)內(nèi)力只改變系統(tǒng)內(nèi)各物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),不能改變整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),只有外力
10、才能改變整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),所以,系統(tǒng)不受或所受外力為0時(shí),系統(tǒng)總動(dòng)量保持不變. 爆炸與碰撞的比較 (1)爆炸,碰撞類問(wèn)題的共同特點(diǎn)是物體的相互作用突然發(fā)生,相互作用的力為變力,作用時(shí)間很短,作用力很大,且遠(yuǎn)大于系統(tǒng)所受的外力,故可用動(dòng)量守恒定律處理。 (2)在爆炸過(guò)程中,有其他形式的能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,系統(tǒng)的動(dòng)能在爆炸后可能增加;在碰撞過(guò)程中,系統(tǒng)總動(dòng)能不可能增加,一般有所減少轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 (3)由于爆炸,碰撞類問(wèn)題作用時(shí)間很短,作用過(guò)程中物體的位移很小,一般可忽略不計(jì),可以把作用過(guò)程作為一個(gè)理想化過(guò)程簡(jiǎn)化處理,即作用后還從作用前的瞬間的位置以新的動(dòng)量開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。 擴(kuò)展閱讀: 1 判斷碰撞結(jié)果是否可能的方法: 2 1,分析碰撞前后系統(tǒng)的動(dòng)量是否守恒,若不守恒,則碰撞不會(huì)發(fā)生。 3 2,分析碰撞前后系統(tǒng)的總動(dòng)能是否發(fā)生變化,減少和守恒都有可能。但若增加了,碰撞不可能發(fā)生。 4 3,分析物體速度變化,若物體一碰撞物體2,若碰撞后速度方向不變,物體一速度應(yīng)減小,2速度應(yīng)增加,若2的速度減小則不可能發(fā)生。 5 4,碰撞后兩物體仍在同一方向上運(yùn)動(dòng),則后面的物體速度應(yīng)小于前一物體。 2 1,分析碰撞前后系統(tǒng)的動(dòng)量是否守恒,若不守
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