动量

线性动量平移动量或简称动量是物体的质量和速度的乘积。

p = m v {displaystyle \mathbf {p} =m\mathbf {v} } {\displaystyle \mathbf {p} =m\mathbf {v} }

其中p为动量,m为质量,v为速度。

动量可以看成是一个身体运动时的"力量",也就是说它对另一个身体能产生多大的力量。例如:

  1. 一个保龄球(大质量)运动得很慢(低速),与一个棒球(小质量)被快速抛出(高速)的动量相同。
  2. 子弹是另一个例子,由于速度非常快,动量非常大。
  3. 另一个极低速度造成更大动力的例子是印度次大陆向亚洲其他地区推进,造成严重破坏,如喜马拉雅山地区的地震。在这个例子中,次大陆的移动速度慢到每年只有几英寸,但印度次大陆的质量却非常高。

动量是一个矢量,既有方向又有大小。它的单位是千克米/秒(公斤米/秒)或牛顿/秒。

动量是一个守恒量,即系统的总初动量一定等于系统的总终动量。总动量保持不变。

程式

牛顿物理学中,动量的通常符号是字母p,所以可以写成

p = m v {displaystyle \mathbf {p} =m\mathbf {v} } {\displaystyle \mathbf {p} =m\mathbf {v} }

其中p为动量,m为质量,v为速度
如果我们应用牛顿第二定律,我们可以推导出

F = m v 2 - m v 1 t 2 - t 1 {\displaystyle \mathbf {F} ={mv_{2}-mv_{1}。\{t_{t_{2}-t_{1}}}}] {\displaystyle \mathbf {F} ={mv_{2}-mv_{1} \over \ {t_{2}-t_{1}}}}

其含义是:物体受到的净力等于物体动量的变化率。

为了在狭义相对论中使用这个方程,m必须随速度变化。这有时被称为物体的"相对论质量"。研究狭义相对论的科学家使用其他方程代替)。

脉冲

冲力是指新的力所引起的动量变化:这个力会根据力的方向增加或减少动量;朝向或远离之前运动的身体。如果新的力(N)的方向与体(x)的动量方向一致,x的动量就会增加;因此如果N的方向与体x的方向相反,x的速度就会减慢,其动量就会减小。

动量守恒定律

在理解动量守恒时,动量的方向很重要。在一个系统中,动量是用矢量加法加起来的。根据矢量加法的规则,将一定量的动量与相同量的动量反方向相加,则总动量为零。

例如,当枪支发射时,小质量(子弹)以高速向一个方向运动,大质量(枪)则以慢得多的速度向相反方向运动。一个较大的质量(枪)以慢得多的速度向相反的方向运动。子弹的动量和枪的动量大小完全相等,但方向相反。使用矢量加法将子弹的动量加到枪的动量上(大小相等但方向相反),得到系统总动量为零。枪弹系统的动量已被保存下来。

碰撞也表明动量守恒:如果一辆汽车(1000kg)以8m/s的速度向右行驶,一辆卡车(6000kg)以2m/s的速度向左行驶,碰撞后汽车和卡车将向左移动。这个练习说明了原因:
动量=质量×速度
汽车的动量:1000kg×8m/s=8000kgm/s(向右走)
卡车的动量:6000kg×2m/s=12000kgm/s(向左走)
这说明它们的总动量是4000kgm/s。(向左走)

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问题和答案

问:什么是线性动量?
答:直线动量,又称平移动量,是物体的质量与速度的乘积。它可以被认为是一个物体运动时的 "力量",即它能对另一个物体产生多大的力。

问:线性动量是如何测量的?
答:直线动量的测量单位是kg m/s(公斤米每秒)或N s(牛顿秒)。

问:具有高线性动量的物体有哪些例子?
答:具有高线性动量的物体的例子包括:子弹由于其超常的速度,保龄球运动缓慢但质量大,以及棒球被快速抛出但质量小。另一个例子是,非常低的速度导致更大的动量,这就是印度次大陆向亚洲其他地区的推动,造成了严重的破坏,如喜马拉雅山地区的地震。

问:线性动量是否守恒?
答:是的,线性动量是守恒的,这意味着总的初始动量必须等于总的最终动量并保持不变。

问:线性动量是一个矢量吗?
答:是的,线性动量是一个矢量,既有方向又有大小。

问:如果两个物体相互碰撞会发生什么?
答:当两个物体相互碰撞时,它们各自的动量将在它们之间转移,导致它们的速度发生变化,这取决于它们的质量。

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