本文出處:IB培訓(xùn) 發(fā)布時(shí)間:2020-07-29 14:41:05 字體大?。? A+ A-
在經(jīng)典力學(xué)中,動(dòng)量(是指國(guó)際單位制中的單位為kg·m/s,量綱MLT?1)表示為物體的質(zhì)量和速度的乘積,是與物體的質(zhì)量和速度相關(guān)的物理量,指的是運(yùn)動(dòng)物體的作用效果。而在IGCSE物理課程學(xué)習(xí)中,動(dòng)量這一IGCSE物理考點(diǎn)是考綱新加課題,屬于第二章Force&Motion里的內(nèi)容,要求準(zhǔn)備進(jìn)行CIE IGCSE物理考試的學(xué)生了解并掌握其相關(guān)知識(shí),同時(shí)能夠熟練運(yùn)用公式解決實(shí)際問(wèn)題。今天A加未來(lái)小編就帶大家解析一下這部分考點(diǎn)的重點(diǎn)內(nèi)容,希望能為大家?guī)?lái)一些幫助。
動(dòng)量是牛頓第二定律的表達(dá)形式,也是平時(shí)生活中常用來(lái)形容一個(gè)物體所具有的能的方法。
它具有守恒的性質(zhì),所以常常被用來(lái)計(jì)算一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的能量轉(zhuǎn)換。用公式表示:p=mv其中“p”是動(dòng)量,”m”是物體質(zhì)量,”v”是物體速度。因?yàn)閙的單位是kg,v的單位是m/s,同時(shí)v是一個(gè)向量,所以p的單位是kg*m/s,也是一個(gè)有方向的向量。
動(dòng)量和力有著密不可分的關(guān)系。Newton’s second law of motion suggests that the resultant force=rate of change of momentum,也就是說(shuō),系統(tǒng)所受合外力與系統(tǒng)動(dòng)量成正比關(guān)系,同時(shí)系統(tǒng)所受合外力等于系統(tǒng)動(dòng)量除以力的作用時(shí)間。用公式表示:F=p/t;F=mv/t;F∝p.需注意,動(dòng)量的符號(hào)為“p”不要和密度符號(hào)“ρ”或壓強(qiáng)符號(hào)“P”弄混。
那么F=mv/t這個(gè)公式是怎么根據(jù)牛頓第二定律得來(lái)的呢?我們知道根據(jù)牛頓第二定律F=ma;同時(shí)加速度a=v/t,所以F=mv/t.注意:這里的mv,也就是動(dòng)量,是在t時(shí)間內(nèi)變化的量,而非物體本身具有的動(dòng)量。用課標(biāo)里給出的公式表示出來(lái)就是:F=(mv-mu)/t或F*t=m(v-u).
如何去理解這個(gè)考試常用到的動(dòng)量方程的變式呢?其實(shí)很好理解:作用在物體上的力乘以力作用的時(shí)間等于物體的質(zhì)量乘以物體的末速度減初速度。注意:力F的單位是N,而物體質(zhì)量的單位是kg。因?yàn)榱蛣?dòng)量都是有方向的,都是向量(vector),所以必須是作用在同一條直線上的同方向的力和速度。如果是相反方向的需要加負(fù)號(hào),如果是有角度的力或速度需要通過(guò)正余弦角算同一直線上的分力或分速度,進(jìn)而求出物體的動(dòng)量。
牛頓定律提出了能量守恒,動(dòng)量就是符合能量守恒的。前提條件是:系統(tǒng)本身不受任何外力影響,也就是忽略掉地面摩擦,空氣摩擦等因素。當(dāng)然我們知道這些在現(xiàn)實(shí)世界里很難做到,所以像永動(dòng)機(jī)也只能是一個(gè)理想化的模型。再比如動(dòng)量公式里的力乘以時(shí)間,很難保證力在這一段極短的碰撞時(shí)間內(nèi)的均勻分布,所以算出來(lái)的力都叫做平均力(average force).
再來(lái)談一談動(dòng)量的應(yīng)用吧,書上舉的例子是小車的實(shí)驗(yàn),我個(gè)人認(rèn)為臺(tái)球的碰撞或煙花的爆炸可能更具有代表性。但因?yàn)镮G物理考試涉及不到具有不同方向的動(dòng)量的分力或合力的計(jì)算題,所以像臺(tái)球桌上的動(dòng)量變化可以作為興趣拓展讓學(xué)生們自己去做實(shí)驗(yàn)研究,得出結(jié)論。用小車作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象可以讓學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)了解碰撞產(chǎn)生的作用力與速度的關(guān)系,進(jìn)而了解汽車超速行駛的危害。
好了,以上就是加小編關(guān)于IGCSE物理考點(diǎn)的相關(guān)講解了,希望通過(guò)本文的介紹,能夠幫助同學(xué)們更加深入的掌握動(dòng)量相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。小編在這里預(yù)祝準(zhǔn)備考試的同學(xué)們考場(chǎng)上穩(wěn)定發(fā)揮,考出好成績(jī)!
本章來(lái)源:IGCSE知識(shí)點(diǎn)
本章標(biāo)題:IGCSE物理考點(diǎn)精講,帶你了解MOMENTUM動(dòng)量部分內(nèi)容
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