什么是人船模型

来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/11/19 06:25:45
什么是人船模型
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什么是人船模型
什么是人船模型

什么是人船模型
“人船模型”,不仅是动量守恒问题中典型的物理模型,也是最重要的力学综合模型之一．对“人船模型”及其典型变形的研究,将直接影响着力学过程的发生,发展和变化,在将直接影响着力学过程的分析思路,通过类比和等效方法,可以使许多动量守恒问题的分析思路和解答步骤变得极为简捷.
条件
　　模型应用的条件：一个原来处于静止状态的系统,当系统中的物体间发生相对运动的过程中,有一个方向上动量守恒．
应用实例
　　1、“人船模型” 　　质量为M的船停在静止的水面上,船长为L,一质量为m的人,由船头走到船尾,若不计水的阻力,则整个过程人和船相对于水面移动的距离?
分析：“人船模型”是由人和船两个物体构成的系统；该系统在人和船相互作用下各自运动,运动过程中该系统所受到的合外力为零；即人和船组成的系统在运动过程中总动量守恒.
设人在运动过程中,人和船相对于水面的速度分别为v和u,则由动量守恒定律得：　　mv=Mu
由于人在走动过程中任意时刻人和船的速度v和u均满足上述关系,所以运动过程中,人和船平均速度大小 也应满足相似的关系,
即 　　mv=Mu 　　而v=x/t,u=y/t,
所以上式可以转化为：　　mx=My
又有,x+y=L,得：x=L,y=L
以上就是典型的“人船模型”,说明人和船相对于水面的位移只与人和船的质量有关,与运动情况无关.该模型适用的条件：一个原来处于静止状态的系统,且在系统发生相对运动的过程中,至少有一个方向(如水平方向或者竖直方向)动量守恒.

指一个人站在一艘船上，二者之间相互作用而引起的运动状态变化，例如人走动影响二者运动状态等

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