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冲量
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冲量(impulse)
定义
  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牛·秒。(N·s)
  由ma=F,a=△v/t,设△v=v1-v2,可得
  mv1-mv2=Ft 即可说:物体所受和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。
  在计算冲量时,要特别注意:
  (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。
  例如 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。
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