内容正文:
第一章 动量
第二节
物体动量变化的原因 动量定理(1)基础
选修系列
大型船只船舷上的轮胎
为了跳高运动的安全
需要添置软垫
机器人落地也要弯曲双腿
运动物体落地时,为了保证安全基本都要采取缓冲动作
那动量是如何在缓冲中体现的呢?
前文回顾
动量 动能
物理意义
定义式
标矢性
换算关系
矢量
标量
描述机械运动状态的物理量
通过碰撞实验寻找相互作用中的守恒量时发现,碰撞前后两个物体动量的矢量和不变,但每个物体的动量都发生了变化。
单个物体动量发生变化的原因是什么?
物体之间有相互作用力
物体之间有相互作用力
质量为m的某物体在光滑水平面上运动,在与运动方向相同的恒力F的作用下,从t0到t(Δt=t-t0),速度由v0增加到vt,该过程中F与动量有什么关系?
运动学
动力学
Δt
v0
F
vt
mg
FN
动量的改变量
表明动量的变化与力的时间积累效果有关。
冲量
注意:此式子仅适用于恒力引起的冲量
01
冲量
作用在物体上的力和作用时间的乘积,叫做该力对这个物体的冲量I
用公式表示为 I=FΔt
在国际单位制中,冲量的单位是牛·秒,符号是N·s
方向由力的方向决定,若为恒定方向的力,则冲量的方向跟这力的方向相同
反映了力对时间的积累效应
1.定义:
2.单位:
3.冲量是矢量:
4.冲量是过程量:
还记得功的另一种定义方式吗?
功是力对空间的积累效应
W=FΔx
01
冲量
冲量与功的比较
冲量 功
公式
标矢性
单位
负号的意义
作用效果
意义
图像
I=FΔt
W=FΔx
标量
矢量
N·s
N·m
(J)
空间矢量方向
代表能量的流向
改变物体的动量
改变物体的动能
力对时间的积累
力对空间的积累
01
冲量
多个力的冲量
多个力做功
实际情况中一个物体将会受到多个力的作用。
一个力
多个力
求分力
求合力
总功
(代数相加)
力1
力2
力3
···
功1
功2
功3
···
合力
(矢量合成)
力1
力2
力3
总功
···
总冲量
(矢量相加)
力1
力2
力3
···
冲量1
冲量2
冲量3
···
合力
(矢量合成)
力1
力2
力3
总冲量
···
01
冲量
变力的冲量
变力做功
F
x0
xf
x
F
x0
xf
x
ΔWi = FiΔxi
Fi
Δxi
F–x图像与位移轴所包围的“面积