动量定理

出处:按学科分类—文体、科学、教育 商务印书馆国际有限公司《高中数理化公式定理大全》第218页(890字)

1.内容:物体所受的合外力的冲量等于物体的动量变化.

表达式:Ft=mv′—mv.

2.几点说明:

(1)动量定理表达式中的F是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力,它可以是恒力.也可以是变力,当合外力是变力时,F应该是合外力对作用时间的平均值.

(2)动量定理是顿第二定律的变形也可以写成.

此式说明,物体所受的合外力与物体的动量变化率成正比.

从上式可以看出,p—t图象中图线的斜率就是物体所受的合外力,斜率越大,动量变化的越快,物体所受的合外力就越大,如图所示F1>F2

(3)动量定理表达式中的Ft是合外力的冲量,是使研究对象的动量发生变化的原因,在所研究的物理过程中,如果作用在研究对象上的各个外力的作用时间相同,则可用Ft求合外力的冲量;对一维的情况也可选定一个正方向,把矢量运算简化为代数运算,用F1t+F2t+……求出合力的冲量,若时间不同,则只能在选定正方向后用F1t1+F2t2+……求出合力的冲量.

(4)动量定理公式中的p′—p是物体动量的变化,是某过程的末态动量减去初态动量,是矢量减法,对一维情况在选定正方向后简化为代数运算,公式中的“—”号是运算符号,与正方向的选取无关.

(5)动量定理不仅适用于宏观物体的低速运动,而且对微观现象和高速运动同样适用,动量定理是用牛顿运动定律导出的两个重要定理之一,定理体现出动量的变化只取决于冲量的总效果,而无需考虑冲击过程中冲量变化的细节,所以应用起来比较方便.

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