Теорема об изменении количества движения

Количество движения – векторная мера, характеризующая способность одних тел передавать движение другим телам тоже в виде механического движения.


 

 

Рисунок 6.1


Запишем 2-й закон динамики в диф- ференциальном          виде                для движущейся        под действием силы      P                 материальной точки           M (рисунок 6.1):

m du   = P;

dt


d (mu) = P,

dt


где mu = q


количество движения материальной точки, кг × м.

с


Тогда получим:


 

 

 

dq = P.                                          (6.2)

dt


Производная по времени от количества движения материальной точки равна силе, приложенной к этой точке.

Проинтегрировав по времени уравнение (6.2) получим теорему об изменении количества движения материальной точки в интегральном виде:


ò  dq = ò

()      ()


 

Pdt


¾ п ¾ ри t ¾0 =0¾®


q - q 0


= S,


где


 

                            

S = ò  Pdt

(t)


– импульс силы P за промежуток времени t - t 0, Н× с.


 

Изменение количества движения материальной точки за конечный промежуток времени равно импульсу силы, приложенной к материальной точке, за тот же промежуток времени.


Количество движения механической системы Q равно геометриче-

 


ской сумме количеств движения qi


ее точек:


Q = å q = å mu = d  r m).

i             i  i  dt   i i


С учетом выражения (5.2)


rC m = å rimi


 

, получим, что Q = m drC

dt


= muC.


 


 

Найдем производную по времени от Q:

dQ (muC ) =  m duC dt  dt  dt


 

= maC.


Согласно выражению (6.1) ma   = å Pe   = Re , тогда:

C            i

 

dQ   = å Pe .                                       (6.3)

dt      i

P
Производная по времени от количества движения механической системы равна геометрической сумме всех внешних сил, приложенных к механической системе.


Следствие: если главный вектор Re


внешних сил


e равен нулю, то


 

 

i

количество движения механической системы Q остается неизменным:

Q = const.

i
Проинтегрировав по времени уравнение (6.3) получим теорему об изменении количества движения механической системы в интегральном виде:


Q - Q 0


= å S e.


Изменение количества движения механической системы за конечный промежуток времени равно геометрической сумме импульсов всех внешних сил приложенных к механической системе, за тот же промежуток времени.












































double arrow
Сейчас читают про: