在后面的文章中,我們?nèi)匀辉诜治隽Φ墓退鸬哪芰孔兓?它的力對物體的作用還有一層療效,那就是動(dòng)量,下面我們來分析一下動(dòng)量的規(guī)律。
動(dòng)量定律的內(nèi)容
動(dòng)量定律反映了力在時(shí)間維度上的累積療效。
(1)基本概念說明:合外力作用在物體上的沖量等于物體動(dòng)量的變化。 即F且t=I=Δp;
(2)我們也可以這樣描述:作用在物體上的各種力的沖量的代數(shù)和等于動(dòng)量的變化。
當(dāng)外力不恒定,或各力作用時(shí)間不同時(shí),優(yōu)先采用前者。
提醒:動(dòng)量和沖量都是矢量,都有方向,所以解題時(shí)一定要先指明正方向。
動(dòng)量定律的表達(dá)
基本表達(dá)式:F和t=I=Δp;
當(dāng)有多個(gè)力作為沖量時(shí),我們還可以寫出分力沖量代數(shù)和的方式:
F1t1+F2t2+F3t3+...=I1+I2+I3+...=Δp
動(dòng)量定律的實(shí)際應(yīng)用
通過上面對總動(dòng)量定律表達(dá)式的分析,我們知道F和t=I=Δp,如果動(dòng)量變化Δp相同,時(shí)間t越大,合外力越小。 我們車輛使用的氣幕就是根據(jù)這個(gè)原理制作的。
如圖所示,當(dāng)車輛發(fā)生車禍時(shí),比如高速行駛時(shí)不小心撞到小樹,安全氣幕可以幫助我們減少力的施加時(shí)間。
發(fā)生車禍時(shí),人的動(dòng)量mv很大。 如果沒有氣幕減少力的持續(xù)時(shí)間動(dòng)能定理與動(dòng)量定理的區(qū)別,人的沖力會立刻降為零。 根據(jù)動(dòng)量定律,合起來的外力(方向盤或其他物體對人的斥力)會很大。
我們中學(xué)也存在類似的問題,那就是沖刺沙坑。
同事用右圖想想,為什么不是直接跳到水泥地上,而是跳進(jìn)地堡?
在看電影或者電視劇的時(shí)候,我們總能聽到這樣的鏡頭,主角從懸崖跳海,總不能一死了之。 為什么是這樣?
沒有哪個(gè)編劇蠢到敢安排這樣的場景:有人從懸崖跳到石頭上,竟然沒有死。 這些都是動(dòng)量定律在日常生活中的應(yīng)用。
動(dòng)量定律表達(dá)式的推廣
當(dāng)有多個(gè)力作為沖量時(shí),動(dòng)量定律的表達(dá)式也可以寫成分力和沖量的代數(shù)和:
F1t1+F2t2+F3t3+...=I1+I2+I3+...=Δp
這與動(dòng)能定律特別相似。
動(dòng)量定律的推導(dǎo)過程
(1) 勻速直線運(yùn)動(dòng)過程中動(dòng)量定律的推導(dǎo)過程
物體作勻速直線運(yùn)動(dòng),則F=ma;
勻速直線運(yùn)動(dòng)公式:v=v0+at;
兩邊減去m,稍作修改,mv-mv0=mat;
即F和t=mat=I=mv-mv0=Δp;
這就是動(dòng)量定律的推理過程
(2) 非標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)過程中動(dòng)量定律的推導(dǎo)過程
推導(dǎo)非標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)過程中的動(dòng)量定律算是作業(yè),小伙伴們課后可以自己推導(dǎo)。 可以參考動(dòng)量定律的推導(dǎo)過程。
動(dòng)量定律和動(dòng)能定律的區(qū)別
動(dòng)量定律是力隨時(shí)間的累積,而動(dòng)能定律是力隨位移的累積。
對于試題的解法:當(dāng)題中有時(shí)間t(或時(shí)間t)時(shí),我們優(yōu)先考慮動(dòng)量定律。
反之,當(dāng)題目中有位移x(或求位移x)時(shí),我們優(yōu)先考慮動(dòng)能定律求解。
動(dòng)量定律中的合成外力
動(dòng)量定律公式F和t=I=Δp,公式中的力F是指化學(xué)遇到的合成外力。
合力包括重力、彈力、支撐力、阻力等所有外力。
動(dòng)量定律的研究對象
老師的教程書化學(xué)自測,每道題都有視頻講解。 如果您不知道問題動(dòng)能定理與動(dòng)量定理的區(qū)別,可以通過掃描問題旁邊的二維碼來觀看視頻。 您可以更有效地學(xué)習(xí)并獲得更高的考試成績。 歡迎加陌陌咨詢。
相對而言,動(dòng)能定律只能研究單個(gè)物體(剛體),而動(dòng)量定律既可以研究單個(gè)物體,也可以研究由多個(gè)物體組成的系統(tǒng)。 有關(guān)動(dòng)能定律的介紹,請參見下面的參考鏈接。
灰熊反沖
它是一種抗反彈底盤。 湖人底盤以動(dòng)量定律為基本驅(qū)動(dòng)原理。
湖人底盤不斷向上噴吐物質(zhì),也會在另一個(gè)方向獲得排斥力。 依靠這種巨大的排斥力(小于它的引力),湖人隊(duì)的勢頭從零逐漸減小。
如何使用動(dòng)量定律
(1)明確研究對象和研究過程。 研究對象通常是一個(gè)物體,也可以是由幾個(gè)物體組成的粒子群。 質(zhì)點(diǎn)組中的每個(gè)對象可以保持相對靜止或相對運(yùn)動(dòng)。 研究過程可以是整個(gè)過程,也可以是整個(gè)過程中的某個(gè)階段。
(2)進(jìn)行受力分析。 僅剖析研究對象以外的對象對對象施加的力。 研究對象內(nèi)部的相互斥力(內(nèi)力)會改變系統(tǒng)中某個(gè)對象的動(dòng)量,但不會影響系統(tǒng)的總動(dòng)量。 因此,當(dāng)研究對象為粒子群時(shí),不必分析內(nèi)力。
如果在選定的研究過程中,物體在不同階段受到不同的力,則應(yīng)分別估計(jì)它們的沖量,然后計(jì)算它們的矢量和。
(3) 指定正方向。 因?yàn)榱Α_量、速度、動(dòng)量都是向量,在一維的情況下,公式前必須指定一個(gè)正方向,與這個(gè)方向一致的向量為正,否則為負(fù)。
(4) 寫出研究對象的初始動(dòng)量和最終動(dòng)量及其合成外力的沖量(或各外力在選定方向上各運(yùn)動(dòng)階段的沖量矢量和)。
(5) 根據(jù)動(dòng)量定律的公式求解。
彈性碰撞的推論
什么是彈性碰撞? 彈性碰撞是指兩個(gè)物體在碰撞過程中沒有能量損失的碰撞過程。 這樣的碰撞其實(shí)是一個(gè)理想的模型。
在彈性碰撞中,滿足機(jī)械能守恒(水平面內(nèi)的重力勢能不變,簡化為動(dòng)能守恒),也滿足動(dòng)量守恒。 推論歸納如下:
動(dòng)量法則習(xí)題及教師解答
中學(xué)生問題1??:動(dòng)量定律可以用來研究多個(gè)物體嗎?
師:是的,動(dòng)量定律不僅可以研究單個(gè)物體,還可以研究多個(gè)物體組成的系統(tǒng)。 動(dòng)量定律的公式為F,t=I=Δp,公式中的力F是指化學(xué)遇到的合力外力。 合力包括重力、彈力、支撐力、阻力等所有外力。 使用動(dòng)量定律時(shí),請朋友們注意先調(diào)節(jié)后的正方向。 請結(jié)合化學(xué)自測題38、39、40的典型題和我的視頻解析,更深入地理解這部分內(nèi)容。
中學(xué)生問題2:動(dòng)量定律是如何推導(dǎo)出來的?
師:我們可以用勻速直線運(yùn)動(dòng)和牛頓動(dòng)力學(xué)公式來推論。 勻變直線運(yùn)動(dòng)過程中動(dòng)量定律的推導(dǎo)過程:物體做勻變直線運(yùn)動(dòng),則F=ma; 勻速直線運(yùn)動(dòng)公式:v=v0+at; 兩邊除以m,稍作修改,有mv -mv0=mat; 即F和t=mat=I=mv-mv0=Δp; 這就是動(dòng)量定律的推理過程。 請結(jié)合化學(xué)自測題38、39、40的典型題和我的視頻解析,更深入地理解這部分內(nèi)容。