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动量

2018-12-19  学习永远乐

动量:p=mv

在物理学中,动量是与物体的质量和速度相关的物理量。


 在经典力学中,动量(国际单位制中的单位为kg·m/s,量纲MLT^(-1))表示为物体的质量和速度的乘积。有关动量的更精确的量度的内容。
 

一般而言,一个物体的动量指的是这个物体在它运动方向上保持运动的趋势。动量实际上是牛顿第一定律的一个推论。

01

    动量      

动量是一个守恒量,这表示为在一个封闭系统内动量的总和不可改变。动量是质点的质量m与其速度v的乘积(mv)。动量是矢量,用符号p表示。质点组的动量为组内各质点动量的矢量和。


物体的机械运动都不是孤立地发生的,它与周围物体间存在着相互作用,这种相互作用表现为运动物体与周围物体间发生着机械运动的传递(或转移)过程,动量正是从机械运动传递这个角度量度机械运动的物理量,这种传递是等量地进行的,物体2把多少机械运动(动量)传递给物体1,物体2将失去等量的动量,传递的结果是两者的总动量保持不变。


从动力学角度看,力反映了动量传递快慢的情况。与实物一样,电磁场也具有动量。例如光子。在国际单位制中,动量的单位为千克·米/秒(kg·m/s)。

02

    身边的动量     

观察周围运动着的物体,我们看到它们中的大多数,例如跳动的皮球、飞行的子弹、走动的时钟、运转的机器,都会停下来。看来 宇宙间运动的总量似乎在减少。整宇宙是不是也像一架机器那样,总有一天会停下来呢?但是,千百年来对 天体运动的观测,并没有发现宇宙运动有减少的迹象。


生活在16、17世纪的许多哲学家认为,宇宙间运动的总量是不会减少的,只要能找到一个合适的物理量来量度运动,就会看到运动的总量是守恒的。这个合适的物理量到底是什么呢?


03

    笛卡尔的定义,牛顿的总结    

笛卡儿提出,质量和速率的乘积是一个合适的物理量。但是后来,惠更斯在研究碰撞问题时发现:按照笛卡儿的定义,两个物体运动的总量在碰撞前后不一定守恒。


牛顿在总结这些人工作的基础上,把笛卡儿的定义作了重要的修改,即不用质量和速率的乘积,而用质量和速度的乘积,这样就找到了量度运动的合适的物理量。牛顿把它叫做“运动量”,就是现在说的动量: P=mv

04

     冲量     

冲量,一个恒力的冲量指的是这个力与其作用时间的乘积。冲量表述了对 质点作用一段时间的积累效应的物理量。


冲量是力对时间的积累效应:I=Ft


05

     动量定理:Ft=mv'-mv=p'-p   

在 经典力学里,物体所受合外力的冲量等于它的 动量的增量(即末动量减去初动量),叫做 动量定理。


和动量是 状态量不同,冲量是一个过程量。 一个恒力的冲量指的是这个力与其作用时间的乘积。冲量表述了对 质点作用一段时间的积累效应的 物理量,是改变质点 机械运动状态的原因。


06

   动量守恒和动量守恒条件  

如果一个系统不受外力或所受外力的矢量和为零,那么这个系统的总动量保持不变,叫做动量守恒定律。


动量守恒定律是自然界中最重要最普遍的守恒定律之一,它既适用于宏观物体,也适用于微观粒子;既适用于低速运动物体,也适用于高速运动物体,它是一个实验规律,也可用牛顿第三定律和 动量定理推导出来。


动量守恒是有条件的,即合外力为零。

具体类型有三: 

1.系统根本不受外力( 理想条件);

2.有外力作用但系统所受的外力之和为零,或在某个方向上外力之和为零(非理想条件);

3.系统所受的外力远比内力小,且作用时间极短(近似条件)。

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