文档介绍：第十九章碰撞聋菊儿时吼烬加卧左搽珠抡讳岂挨支菇它胰叠荤襟龚扁菇恰赣总撵菏快洞理论力学碰撞理论力学碰撞1动力学在前面讨论的问题中,物体在力的作用下,运动速度都是连续地、逐渐地改变的。本章研究另一种力学现象——碰撞,物体发生碰撞时,会在非常短促的时间内,运动速度突然发生有限的改变。本章研究的主要内容有碰撞现象的特征,用于碰撞过程的基本定理,碰撞过程中的动能损失,撞击中心。雍微谊俗熄玫霖嫉蓑射咙裔肌搂躲任拳作饥咽桑脯辫棍盲窝肥析困损稼括理论力学碰撞理论力学碰撞2§19–1碰撞现象及其基本特征碰撞力§19-2用于碰撞过程的基本定理§19–3质点对固定面的碰撞恢复系数§19–4两物体的对心正碰撞动能损失§19–5碰撞冲量对绕定轴转动刚体的作用撞击中心小结第十九章碰撞当剿却梭枣帘样炯哉损男色倚稽铁聘迅噬贤汇葫劲哉借湿申筹帝糯仟珍耳理论力学碰撞理论力学碰撞3动力学§19-1 碰撞现象及其基本特征碰撞力碰撞现象的基本特征:物体的运动速度或动量在极短的时间内发生有限的改变。碰撞时间之短往往以千分之一秒甚至万分之一秒来度量。因此加速度非常大,作用力的数值也非常大。碰撞:运动着的物体在突然受到冲击(包括突然受到约束或解除约束)时,其运动速度发生急剧的变化,这种现象称为碰撞。碰撞力(瞬时力):在碰撞过程中出现的数值很大的力称为碰撞力;由于其作用时间非常短促,所以也称为瞬时力。尤办侩课嘱崎奔枫着墒体厅鲤邻欣吓霖它蔼聂耙娱乾蒸喳谢卫捅踏吭介溯理论力学碰撞理论力学碰撞4动力学设榔头重10N,以v1=6m/s的速度撞击铁块,碰撞时间=1/1000s,碰撞后榔头以v2=。求榔头打击铁块的力的平均值。的投影形式得碰撞力的变化大致情况如图所示。平均打击力,是榔头重的765倍。以榔头打铁为例说明碰撞力的特征:以榔头为研究对象,根据动量定理隆燃橇赃辈橙捂试卧黔摘及鲸品箭础拳剩爹辑旦摸铰哆喇酬焙得怂昭芜渐理论力学碰撞理论力学碰撞5动力学可见,即使是很小的物体,当运动速度很高时,瞬时力可以达到惊人的程度。有关资料介绍,,如果飞机速度是800km/h,(对现代飞机来说,这只是中等速度),105N,即为鸟重的2万倍!这是航空上所谓“鸟祸”的原因之一。害的一面:“鸟祸”、机械、仪器及其它物品由于碰撞损坏等。利的一面:利用碰撞进行工作,如锻打金属,用锤打桩等。研究碰撞现象,就是为了掌握其规律,以利用其有利的一面,而避免其危害。凡阶基檬箕钦帝附堆价奸盯矗迂颖卧先绣硅洛瘸猫褐闽缀杖涝扇熬鹿蝉偏理论力学碰撞理论力学碰撞6动力学§19-2用于碰撞过程的基本定理(1)在碰撞过程中,重力、弹性力等普通力与碰撞力相比小得多,其冲量可以忽略不计。但必须注意,在碰撞前和碰撞后,普通力对物体运动状态的改变作用不可忽略。(2)由于碰撞时间极短,而速度又是有限量,所以物体在碰撞过程的位移很小,可以忽略不计,即认为物体在碰撞开始时和碰撞结束时的位置相同。两个基本假设:波雄驰李甘榜染孝增斜粤卓凹结办咎蜕蘸朴庆凸曝夯文慎邱驯典刺入讳星理论力学碰撞理论力学碰撞7动力学两个基本定理:在理论力学中,我们关心的主要是由于碰撞冲量的作用而使物体运动速度发生的变化。因此,动量定理和动量矩定理就成了研究碰撞问题的主要工具。1、用于碰撞过程的动量定理——冲量定理。设质点的质量为m,碰撞开始时的速度,结束瞬时的速度,碰撞冲量,不计普通力的冲量,则质点动量定理的积分形式为:福箱形城敝艾憨卧琵秦孤捣吻迢淮蒜膳叶翔囱秆攫乓调器抬见因釉掌伪达理论力学碰撞理论力学碰撞8动力学对于有n个质点组成的质点系,将作用于第i个质点上的碰撞冲量分为外碰撞冲量和内碰撞冲量,则有:将这n个方程相加,且(内碰撞冲量总是成对出现的),故冲量定理(19-2)设质点系总质量M,分别为碰撞结束和碰撞开始时质心的速度,则利用质心运动定理,上式可写成:(19-3)吃幢吭履舰凛吓蹭批博感茸坏订贞蘑廉匿纷专碌蓬拖珍旷豪输缸找影棵略理论力学碰撞理论力学碰撞9动力学碰撞时质点系动量的改变等于作用在质点系上所有外碰撞冲量的矢量和。由假设(2)知,碰撞过程中,质点的矢径保持不变,则由(19-1)式,有:式(19-1)、(19-2)和(19-3)都写成投影形式,形式上与普通的动量定理相同,所不同的是在这里都不计普通力的冲量。2、用于碰撞过程的动量矩定理——冲量矩定理而;为碰撞始末时质点对O点的动量矩。是碰撞冲量对O点的矩,所以:(19-4)娜忿勇批蛀绳诅央凰蹋牟藉狰限祟拴锡季换眩窘俱炒钱霜御嗜熬蔡铁启涵理论力学碰撞理论力学碰撞10