动量守恒定律中为什么人船模型中的速度比值等同于位移的比值,是近似认为匀速运动吗
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我个人觉得不是这样认为的,人船模型位移比的关系归根结底是平均动量守恒。我对于这个问题是这样理解的,下面我就推导一下:设人的质量为m1,船的质量为m2,速度分别为v1,v2,动量分别为p1,p2,相应位移为s1,s2,经历时间为均为t(相同时间)。以人船组成的系统为研究对象,所受合外力为零,因此满足动量守恒条件。也就是说在所发生的位移的时间内,任意时刻以组成的系统为研究对象,它的动量都是守恒的,即对于任意时刻,p1=p2,即m1v1=m2v2,整理得v1/v2=m2/m1。任意时刻动量守恒,也就是说,必然导致这段时间内平均动量也是守恒的,即(平均p1)=(平均p2)。(平均p1)=平均(m1v1),由于m1是恒量,(平均p1)=m1(平均v1)。同理可得,(平均p2)=m2(平均v2)。因此可得,m1(平均v1)=m2(平均v2),整理可得,(平均v1)/(平均v2)=m2/m1。由于平均速度的概念,平均速度等于位移除以时间,即(平均v1)=s1/t,(平均v2)=s2/t。代入平均速度比可得,(平均v1)/(平均v2)=s1/s2=m2/m1。即可写为m1s1=m2s2。以上就是我个人的想法,不知您理解没有,如果有不对的地方,欢迎大家一起交流,呵呵....
参考资料: 自己写的,来源于我高中老师,呵呵...
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