1.沖量
力是產生加速度的原因。如果有恒力F,作用在質量為m、靜止的物體上,經過時間t,會產生什么效果呢?由Ft=mat=mv看出,力與時間的乘積Ft越大,靜止的物體獲得的速度v就越大;Ft越小,物體的速度就越小。
由公式看出,如果要使靜止的物體獲得一定的速度v,力大,所用時間就短;力小,所用時間就長一些。
力和時間的乘積在改變物體運動狀態方面,具有一定的物理意義。
明確:力F和力作用時間t的乘積,叫做力的沖量。用I表示沖量,I=Ft。
力的國際單位是牛,時間的國際單位是秒,沖量的國際單位是牛·秒,國際符號是N·s。
(1)單位:N·s
力是矢量,既有大小,又有方向;沖量也既有大小,又有方向。沖量也是矢量。
(2)沖量是矢量
沖量的方向由力的方向確定。如果在力的作用時間內,力的方向保持不變,則力的方向就是沖量的方向。
注意:計算沖量時,一定要注意計算的是一個力的沖量,還是合力的沖量。
2.動量
定義:運動物體的質量和速度的乘積叫動量。
動量通常用字母p表示。
p=mv
質量的國際單位是千克,速度的國際單位是米每秒。動量的國際單位是千克米每秒,國際符號是kg·m·s-1。
(1)單位:kg·m·s-1
質量均為m的兩個物體在水平面上都是由西向東運動,同時撞到一個靜止在水平面上的物體,靜止的物體將向東運動。如果這兩個物體一個由東向西,一個由西向東運動,同時撞到靜止在水平面上的物體,這個物體可能還靜止不動。可見動量不僅有大小,而且還有方向。動量是矢量,動量的方向由速度方向確定。
(2)動量是矢量,動量的方向就是速度的方向。
動量是矢量,在研究動量改變時,一定要注意方向。如果物體沿直線運動,動量的方向可用正、負號表示。
3.動量定理
沖量和動量之間究竟有什么關系?
在恒力F作用下,質量為m的物體在時間t內,速度由v變化到v′。根據牛頓第二定律,有F=ma式中F為物體所受外力的合力。等式兩邊同乘時間t,Ft=mat=mv′-mv
式子左側是物體受到所有外力合力的沖量,用I表示。mv和mv′是沖量作用前、作用后的動量。分別用p和p′表示。p′-p是物體動量的改變,又叫動量的增量。等式的物理意義是:物體動量的改變,等于物體所受外力沖量的總和。這就是動量定理。用公式表示: