【正文】
電荷守恒定律 ? 質(zhì)量守恒定律 ? 宇稱(chēng)守恒定律等 43 角動(dòng)量 角動(dòng)量守恒定律 第四章 剛體的轉(zhuǎn)動(dòng) 物理學(xué) 第五版 23 例 1 一半徑為 R 的光滑圓環(huán)置于豎直平面內(nèi) . 一質(zhì)量為 m 的小球穿在圓環(huán)上 , 并可在圓環(huán)上滑動(dòng) . 小球開(kāi)始時(shí)靜止于圓環(huán)上的點(diǎn) A (該點(diǎn)在通過(guò)環(huán)心 O 的水平面上 ),然后從 A 點(diǎn)開(kāi)始下滑.設(shè)小球與圓環(huán)間的摩擦力略去不計(jì).求小球滑到點(diǎn) B 時(shí)對(duì)環(huán)心 O 的角動(dòng)量和角速度. 43 角動(dòng)量 角動(dòng)量守恒定律 第四章 剛體的轉(zhuǎn)動(dòng) 物理學(xué) 第五版 24 解 小球受力 、 作用 , 的力矩為零,重力矩垂直紙面向里 由質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量定理 ?c o smg RM ?tLm gRddc os ??tmg RL dc o sd ???NF?P? NF?43 角動(dòng)量 角動(dòng)量守恒定律 第四章 剛體的轉(zhuǎn)動(dòng) 物理學(xué) 第五版 25 22d d , d dt L m R m R t? ? ? ?? ? ?θθgRmLL dc o sd 32?得:由題設(shè)條件積分上式 ?? ? ? ??0320 dc osd gRmLLL21)s i n2( ??Rg???2mRL ??2123 )s i n2( ?gmRL ?得d c os dL m gR t??43 角動(dòng)量 角動(dòng)量守恒定律 第四章 剛體的轉(zhuǎn)動(dòng) 物理學(xué) 第五版 26 例 2 一質(zhì)量為 m 的登月飛船,在離月球表面高度 h 處繞月球作圓周運(yùn)動(dòng).飛船采用如下登月方式:當(dāng)飛船位于點(diǎn) A 時(shí),它向外側(cè)短時(shí)間噴射出粒子流,使飛船與月球相切地到達(dá)點(diǎn) B , 且 OA 與 OB 垂直.飛船所噴氣體相對(duì)飛船的速度為 試問(wèn):登月飛船在登月過(guò)程中所需消耗燃料的質(zhì)量 是多少 ? 14 ????um?0v?Av?B Bv?u?v??h O R A 43 角動(dòng)量 角動(dòng)量守恒定律 第四章 剛體的轉(zhuǎn)動(dòng) 物理學(xué) 第五版 27 4??mkm100?h14 ????ukm7001?R ???g0v?Av?B Bv?u?v??h O R A 已知 43 角動(dòng)量 角動(dòng)量守恒定律 第四章 剛體的轉(zhuǎn)動(dòng) 物理學(xué) 第五版 28 解 設(shè)飛船在點(diǎn) A 的速度 , 月球質(zhì)量 mM ,由萬(wàn)有引力和牛頓定律 0v?12120 sm6121)(?????hRgRv0v?Av?B Bv?u?v??h O R A hRmhRmmG???202M)(v2MRmGg ?43 角動(dòng)量 角動(dòng)量守恒定律 第四章 剛體的轉(zhuǎn)動(dòng) 物理學(xué) 第五版 29 21)( 220 vvv ???Au 飛船在 A點(diǎn)以相對(duì)速度 向外噴氣的短時(shí)間里 , 飛船的質(zhì)量減少了 而為 , 并獲得速度的增量 , 使飛船的速度變?yōu)? , 其值為 v??Av?39。 如:行星對(duì)太陽(yáng)的角動(dòng)量;衛(wèi)星對(duì)地心的角動(dòng)量;做勻速率圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)對(duì)圓心的角動(dòng)量。m2,現(xiàn)加一恒定的制動(dòng)