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如果一个系统所受外力的矢量和为零,则该系统为动量守恒系统。而系统内部的物体
由于彼此间的相互作用,动量会有显著的变化,这里涉及到一个内力做功和系统内物体动
能变化的问题,即动量守恒系统的功能问题。
这类问题十分广泛,不只在力学中多见,在电学、原子物理学中亦会碰到。在动量守
恒系统的功能关系中,相互作用的内力可能是恒力,但多数情况下内力为变力,有时其变
化规律可能较复杂,所以我们可以由系统动能的变化这个结果来了解内力做功的影响。
相互作用的内力不仅可以变化复杂,力的性质也可以多种多样,诸如弹簧的弹力、滑
动摩擦力、分子力、电场力、磁力等等,与其相对应的能量则如弹性势能、内能、分子势
能、电势能、磁场能(闭合回路中的电能)等等。因此,若我们能仔细分析系统中相互作
用的内力的性质,也就可能在题设条件内建立起系统的动能和某种性质的内力相对应的能
之间相互转化的能量关系。
我们常把动量守恒系统中物体间的相互作用过程仍视为碰撞问题来处理,亦即广义的
碰撞问题。如弹性碰撞可以涉及到动能和弹性势能的相互转化;非弹性碰撞可以涉及到动
能和内能的相互转化,等等。那么,通过动量守恒和能量关系,就可以顺利达到解题目
的。
综上所述,解决动量守恒系统的功能问题,其解题的策略应为:
一、建立系统的动量守恒定律方程。
二、根据系统内的能量变化的特点建立系统的能量方程。
建立该策略的指导思想即借助于系统的动能变化来表现内力做功。
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