内容正文:
动量定理
人教版 物理选择性必修一
第一章 动量守恒定律
图来自温州安澜亭码头
轮船是怎么靠岸的?
直接碰撞?
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船与岸边之间出现了什么?
用途:减轻船舶靠岸时码头与船体的撞击。
那么一个物体动量的变化和它所受的力有怎样的关系呢?
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构建情境:
假定一个质量为 m的物体在光滑的水平面上受到恒力 F 的作用,做匀变速直线运动。在初始时刻,物体的速度为 v,经过一段时间∆t,它的速度为v′。试求动量的变化量?
过程中加速度:a = =
牛顿第二定律: F = ma
则有,F=m==
即,F∆ t = p′- p
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冲量
F∆ t = p′- p
物体在∆t这段时间内动量的变化量
力的大小
力的方向
力的作用时间
反映了力的作用对时间的累积效应
冲量:力与力的作用时间的乘积叫作力的冲量,用字母I表示
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冲量:力与力的作用时间的乘积叫作力的冲量
表达式:I=Ft
单位:牛秒,符号是N·S
物理意义:反映了力的作用对时间的积累效应
方面:冲量是矢量,恒力的冲量与力的方向相同
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F∆ t = p′- p
利用冲量的概念改写一下上式
I = p′- p
F(t′- t)= mv′- mv
动量定理:物体在一个过程中所受力的冲量等于它在这个过程始 末的动量变化量
合力的冲量
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若力并非恒力?
微元思想
I=++
应用于每个短暂过程的关系式相加,就得到整个过程的动量定理
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(1)反映了合外力的冲量是动量变化的原因
动量定理
F∆ t =mv′- mv
(2)动量定理的表达式是矢量式,说明合外力的冲量 跟物体动量变化量大小相等,而且方向相同
(3)公式中的F是物体所受的合外力,若合外力是变 力,则F应是合外力在作用时间内的平均值
(4)运用动量定理主要是一维的问题,要注意规定正 方向
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重新思考:为什么要加轮胎靠岸?
物体的动量发生的变化是一定的,那么作用的时间短,物体受的力就大;作用的时间长,物体受的力就小。
F∆ t = p′- p
在船舷和码头悬挂一些具有弹性的物体(如旧轮胎),就可以
延长作用时间,以减小船和码头间的作用力
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小结
1、冲量I=F∆ t,力与力的作用时间的乘积
2、动量定理F(t′- t)= mv′- mv:物体在一个过程中所受 力的冲量等于它在这个过程始末的动量变化量
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