冲量公式是什么 计算方法有哪些
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什么是冲量公式
冲量的定义式是I=Ft,可该公式并不能计算所有情况的冲量,只能用于计算恒力的冲量。
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。
例:质量为3千克的甲、乙两物体,甲物体以初速10米/秒自30米高处斜向上抛出,乙物体自足够大的光滑曲面无初速下滑,试比较甲、乙两物体2秒内所受重力冲量的大小。
分析和解:重力是恒力,故重力在2秒内的冲量I=mgt=3×10×2牛.秒=60牛.秒,方向竖直向下。
重力的冲量只与重力的大小和作用时间有关,与物体做什么运动,是否受其它力无关。因此甲、乙两物体2秒内所受重力冲量相等。
又如质量为3千克的物体,以2米/秒的速度沿水平光滑地面向东运动。物体受到一个向东的4牛的力的作用6秒,接着这个力变为向西5牛,作用4秒。求这个力在10秒内的冲量。
解 取向东方向为正方向,力F在前6秒内的冲量为F1.t1=4×6牛.秒=24牛.秒。力F在后4秒内的冲量为F2t2=(-5)×4牛.秒=-20牛.秒。所以,力F在10秒内的冲量为F1t1+F2t2=4牛.秒。正号说明冲量方向向东。
冲量是矢量,在计算时一定要注意建立坐标。
计算冲量的方法有哪些
用I=Ft计算恒力冲量
恒力的冲量分为单个恒力冲量和几个恒力的合冲量。
1.单个恒力的冲量
单个恒力的冲量直接用该力乘以该力作用的时间,即I=Ft。冲量的方向与力的方向一致。
2.几个恒力合力的冲量
物体同时受到几个恒力的作用,物体受到的合冲量可以有以下求法:
(1)先求出几个力的合力F合,再求合力的冲量,即I合=F合t。
(2)先求出每个力的冲量Ii=Fiti,再求每个力冲量的矢量和I合=I1+I2+...
提示:(1)如果作用在物体上的几个力的作用时间是同一段时间,则可选择上述两种方法之一求合冲量;如果几个力作用的时间不是同一段时间,则合冲量只能用第二种方法求。(2)冲量的运算应依据平行四边形定则,如果物体所受的外力的冲量都在一条直线上,那么选定正方向后,冲量的方向可以用正、负号表示,冲量的运算就可以简化为代数运算。
用图象“面积”法求变力冲量
在F-t图象上,图象与坐标轴围成的面积的大小,就等于在该段时间内力对物体的冲量。
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