今天上課的時候,發現學生有點搞不清楚  "動量"  與  "衝量"  的差異

我想用一篇簡單的文章來白話說明一下

 

何謂動量(P)?通常學生上完動量後,只知道p=mv,但搞不清楚P的物理意義

牛頓當時在創造動量P的時候,把動量稱為運動的量,也就是說  "物體必須有運動,才會有動量"

當物體有運動,就會有速度,因為有了速度才有了動量

所以動量P=質量m X 速度V

 

國中的時候,我們有學過F=ma,那麼為什麼還要學動量呢?

在回答這個問題之前,我們先來思考一個問題。

如果有質量同為1000 kg的甲乙兩輛汽車
皆由靜止開始用等加速度10 m/s2到分別加速到時速10 m/s 與 100 m/s 

請問哪一輛車子對你的傷害最大?

我想大家毫不猶豫的會選 100 m/s的那部車

但是甲車的引擎作用於甲車 F=ma= 1000X 10 =10000N ,乙車子同為 F=ma=1000 X 10 = 10000N

兩台車的引擎作用於兩車上都是同樣10000N 的力,用引擎作用在車上的力是看不出這兩台車的衝擊力道

 

但是動量來解釋的話,甲車的 P =mv = 1000 x 10 = 10000 N‧S,乙車的 P =mv = 1000 X 100 = 100000 N‧S

明顯的發現被乙車撞到的動量,會是甲車撞到的10倍

因此用力是無法表現物體運動的量,而動量可以明顯的表現出來

 

那動量與衝量,又差異在那邊呢?它們的單位都是N‧S

簡單的說 衝量J=動量差ΔP = 後來的動量 P - 原來的動量 P0

換句話說,衝量就是物體受到外力(如:衝撞別的物體,或被物體衝撞)後,改變的動量,可能增加,可能減少,當然也可能不變

所以雖然是同單位,但是在物理的意義上是完全的不同,所以學生千萬別搞混囉!!

 


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留言列表 (7)

發表留言
  • 你好
  • 不太對喔…
    甲車算動量怎麼會是1000x10
    10明明是加速度…
  • 訪客
  • 樓上,請看仔細一點:
    a(加速度)=10 m/s2
    v1(速度)=10 m/s
    v2(速度)=100 m/s
    -----------------------------------------------------------------------
    如果有質量同為1000 kg的甲乙兩輛汽車
    由靜止開始用等加速度10 m/s2到時速10 m/s 與 100 m/s 衝向你

    請問哪一輛車子對你的傷害最大?
  • 訪客
  • 如果有質量同為1000kg的甲乙兩輛汽車
    由靜止開始用等加速度10m/s^2到時速10m/s與100m/s衝向你

    如果我中文閱讀不算有障礙的話,這段描述的是
    甲:1000kg,a=10m/s^2,撞擊時v=10m/s
    乙:1000kg,a=0m/s^2,撞擊時v=100m/s

    重點是,原文根本沒說撞擊時間到底多久(用以計算負的a),f=ma是神算出來的?
    1000*10=10000這個算式根本是1000kg的車子以10m/s^2的加速度前進之受力為何,算的是車子的受力,跟撞人一點關係都沒有;乙車a=0m/s^2,乙車根本不受力,同前述,沒有撞擊時間,根本算不出來人被撞的時候受力多少。
  • 抱歉,或許是我描述不清楚
    我的意思是甲乙兩輛車都有10m/s^2的加速度
    並不是乙車等速100 m/s

    我稍微修改一下文章內容,非常感謝您指出文章中的錯誤

    江宇 於 2015/03/19 17:15 回覆

  • d22662
  • 我還是不懂為什麼要有動量 要解決剛剛的問題 用動能也可以不是嗎
  • 動量必守恆
    但是動能在沒有摩擦力時才會守恆 (力學能守恆)

    江宇 於 2015/10/02 00:11 回覆

  • 楓
  • 謝謝你的解說^ ^
  • 你好
  • 在有摩擦力的情況功—能定理也可以解,衝量用的情況幾乎是看題目給的條件0.0
  • F=ma
  • 由F=ma算出兩車引擎每秒皆作用10000N於車,但乙車做用時間為甲車的十倍,所以乙運動的量是甲的十倍