沖量

沖量

沖量(impulse)。在經典力學裏,物體所受合外力的沖量等于它的動量的增量(即末動量減去初動量),叫做動量定理。和動量狀態量不同,沖量是一個過程量。 一個恆力的沖量指的是這個力與其作用時間的乘積。沖量表述了對質點作用一段時間的積累效應的物理量,是改變質點機械運動狀態的原因。

  • 中文名稱
    沖量
  • 外文名稱
    impulse
  • 套用學科
    物理
  • 表達式
    I=∫dp

基本介紹

沖量(impulse)是指力的時間累積效應的量度。是矢量。

沖量

兩物體發生碰撞時,它們在很短時間內受到很大的沖擊力。由于沖擊力在碰撞時間內的變化非常復雜,無法用質點運動微分方程表示物體在碰撞過程中的運動規律,但可以直接測定沖擊前後物體動量的變化,並由動量定理求出沖量值。

在經典力學裏,物體所受合外力的沖量等于它的動量的變化,叫做動量定理。和動量是狀態量不同,沖量是一個過程量。 一個恆力的沖量指的是這個力與其作用時間的乘積。沖量表述了對質點作用一段時間的積累效應的物理量,是改變質點機械運動狀態的原因。

沖量

沖量的量綱和單位都與動量一樣。(kg m/s 或 N·s = Huygens Hy)

一個隨時間改變的力對一個物體的沖量指這個力的作用對時間的積累效果。即力對時間的積分:其中

沖量

I 是沖量(有時也記作J); F 是作用的力; dt 是一段無限小的時間。 其他的定義方法有:

運算方法

沖量

沖量的研究對象,在一般情況下是單個質點,有時也可以是多個質點組成的物體系。由于沖量及動量的矢量性,在使用時要註意方向的改變,並按方向分別分析。

由于沖量Ft動量mv均是矢量,所以動量定理是一個矢量表示式。動量的方向與其速度的方向相同(因為把動量和速度看做兩個向量,那麽根據共線向量定理b=λa,a≠0所以λ為正時動量的方向與速度相同,λ為負時動量的方向與速度方向相反,同理可得沖量的方向與力的方向相同或相反)。動量的運算符合矢量運算規則,按平行四邊形定則進行。如果物體運動在同一直線上,在選定一個正方向以後,動量的運算就可以簡化成代數運算。

F=Δp/Δt =mΔv/Δt or FΔt =Δp=mΔv (假設質量不變)

相關介紹

①沖量是力對時間的積累效應。力對物體的沖量,使物體的動量發生變化,而且沖量等于物體動量的變化量。

②在碰撞過程中,物體相互作用的時間極短,但力卻很大,而且力在這短暫的時間內變化十分劇烈,因此很難對力和物體的加速度做準確的測量;況且這類問題有時也並不需要了解每一時刻的力和速度,而隻要了解力在作用時間內的積累作用和它產生的效果。這類問題,雖然原則上可以用牛頓運動定律來研究,但很不方便。為了能簡便地處理這類問題,就需要套用沖量這一概念。 

③力的沖量是一矢量,其方向沿力作用的方向,由于作用時間極短,在短時間內變化大,且能達到很大瞬時值的力叫做沖力。在處理問題中,沖力一般都是指平均沖力。

④求合沖量應按矢量合成法則計算;沖量是量度動量變化的多少,並不是動量的多少。

⑤詳情參閱人民教育出版社物理學 《全日製普通高級中學教科書物理》第二冊

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