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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不太對喔… 甲車算動量怎麼會是1000x10 10明明是加速度…
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?
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
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)
謝謝你的解說^ ^
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
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
動量必守恆是錯的喔,需再合外力為零的情況才會守恆, 動量在有摩擦力的情況下也有可能不守恒, 動量是向量,能表現動能沒辦法表現的物理意義,像是方向
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