冲量与动量
冲量是力的时间累积效应的量度,是矢量。如果物体所受的力是大小和方向都不变的恒力F,冲量I就是F和作用时间t的乘积。如果F的大小、方向是变动的,冲量I应用矢量积分运算。冲量通常用来求短暂过程(如撞击)中物体间的作用力,即由物体的动量增量和作用的时间而估算其作用力。此力又称冲力。冲量的单位在国际单位制中是N.s。通常用I(大写的i)表示。
冲量:
由F=ma,a=△v/△t,设△v=v1-v2,△t=t1-t2可得
mv1-mv2=Ft 即可说:物体所受合外力的冲量就是该物体的动量变化量.
冲量是描述力对物体作用的时间累积效应的物理量。力的冲量是一个过程量。在谈及冲量时,必须明确是哪个力在哪段时间上的冲量。
动量
质点的质量m与其速度v的乘积(mv)。动量是矢量,用符号p表示。质点组的动量为组内各质点动量的矢量和。物体的机械运动都不是孤立地发生的,它与周围物体间存在着相互作用,这种相互作用表现为运动物体与周围物体间发生着机械运动的传递(或转移)过程,动量正是从机械运动传递这个角度度量机械运动的物理量,这种传递是等量地进行的,物体2把多少机械运动(动量)传递给物体1,物体2将失去等量的动量,传递的结果是两者的总动量保持不变。从动力学角度看,力反映了动量传递快慢的情况。与实物一样,电磁场也具有动量。例如光子的动量为p=h/(2π)k,其中h为普朗克常量,k为波失,其大小为k=(2π)/λ (λ 为波长),方向沿波传播方向。在国际单位制中,动量的单位为千克·米/秒(kg·m/s)。
一般而言,一个物体的动量指的是这个物体在它运动方向上保持运动的趋势。动量实际上是牛顿第一定律的一个推论。
两者关系
(1)I=Ft中的F为恒力,也可理解为方向不变的变力在时间t内的平均力F。如果力的大小、方向都是变化的,则不能用Ft表述其冲量,变力的冲量在一定条件下可用质点动量的变化间接表述。
(2)冲量是矢量,求冲量不仅要求大小,还要求方向、恒力冲量的方向与恒力同向,变力冲量的方向与动量的变化量方向一致。
(3)冲量是过程量。论及冲量时要明确是哪个力或哪几个力在哪一段时间内的冲量。
(4)冲量大小只决定于力和力所作用的时间,而与物体是否受其它力及物体的运动状态无关。
动量P=mv,是表示质点机械运动状态的物理量,是瞬时量。
动量变化量定义为△P=mv2 -mv1
动量是矢量,在计算动量变化时,一定要注意坐标的选取。