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高中物理沖量和動量的計算公式

教育 更新时间:2024-11-25 20:30:44

動量定理的公式是I合=P2-P1,在應用的時候沖量的正确表示是正确應用定理的關鍵之一。由于沖量是矢量,所以合外力的沖量I合是有方向的。合外力的沖量I合常用的求法是等于各個力沖量的矢量和,所以首先要正确表示一個力的沖量。

高中物理沖量和動量的計算公式(高中物理動量定理中沖量的正負号)1

按照沖量的定義式:I=Ft,在這個式子中,I是矢量,有方向,而t是标量,無方向。那F是什麼量?是矢量。這是一個矢量式,I的方向正是來自于F的方向,與F的方向相同。所以,我們要求一個力的沖量,按照這個定義式計算的時候,F的方向是要一并參與運算的。尤其是F與規定的正方向相反的時候,尤其要注意。例如,規定正方向向右,而力F的大小是20N,但方向是向左的,作用了5s,那麼它的沖量怎麼算?

很多人現在會直接給出100Ns,方向向左的回答。得到正确結果很簡單,但裡面的過程實際上并不這麼簡單。我們一步一步分解看。如果我要寫出這個公式計算,應該怎麼寫,是寫I=Ft=-20*5Ns=-100Ns,還是寫I=-Ft=-20*5Ns=-100Ns?

正确的思路是這樣的:如果用F表示作用力,那麼就不需要在其前面加負号,因為力是矢量,本身包含着方向。那它的方向怎麼參與計算?力由于是矢量,和位移、速度這些量一樣,可以按照與正方向的關系,将它的方向用正負号表示。由于現在這個力與規定正方向相反,所以F=-20N。列式時寫作I=Ft=-20*5Ns=-100Ns。

如果用力F表示作用力的大小,那麼它就是一個正數,不包含方向,而現在力F方向是與正方向相反的怎麼辦?應該寫作-F,這樣才有了方向。所以動量定理列式就應該寫作I=(-F)*t=-20*5Ns=-100Ns。

所以,公式的正确列法,取決于你設的F到底是表示矢量還是僅僅是大小。

那麼動量定理中I合的正确列式求解方法應該怎麼寫呢?例如,物體受到3個力,F1大小是10N,作用時間1s,F2大小是20N,F3大小是30N,作用時間都是2s。三個力方向在同一直線上,F2與F3和規定的正方向相反,F1相同。求三個力合力的沖量。

第一種列法是:設F1,F2,F3為矢量,按照與正方向的關系,F1=10N,F2=-20N,F3=-30N,I合=F1*t1 F2*t2 F3*t3=10*1 (-20)*2 (-30)*2 Ns=-90Ns;

第二種列法是:設F1,F2,F3為大小,按照與正方向的關系,應該列成I合=F1*t1 (-F2)*t2 (-F3)*t3=10*1 (-20)*2 (-30)*2 Ns=-90Ns。為什麼要在F2,F3前面加上負号,因為他們僅僅是大小,是正數,隻有加上負号,才有了方向,方向才參與了運算。

以上是對沖量正負号列式是表示方法的論述,如果有不同看法或問題,歡迎留言哦。

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