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冲量公式怎么计算

百味交融 2025-06-07 04:43:22

冲量的计算基于力与作用时间的乘积,公式为I = FΔt(恒力)或I = ∫F(t)dt(变力)。冲量的单位为牛·秒(N·s)或千克·米/秒(kg·m/s),其方向与力的方向一致。

冲量公式怎么计算

在恒力作用下,直接使用I = FΔt计算冲量。例如,用50N的力持续推动物体3秒,冲量为150N·s。若力随时间变化,需通过积分求解。例如,力随时间线性增加F(t) = kt,在0到t时间内冲量为I = ½kt²

冲量的物理意义体现在动量定理中,即冲量等于物体动量变化(I = Δp)。例如,棒球被击打后速度从0变为30m/s(质量0.15kg),动量变化4.5kg·m/s,对应冲量大小相同。此时即使击打时间极短(如0.01秒),也可反推平均作用力为450N。

实际应用中需注意矢量性:多个力的冲量需矢量合成。若物体受水平力10N和竖直力5N作用2秒,总冲量为水平20N·s与竖直10N·s的矢量和。对于碰撞问题,常通过测量动量变化间接计算冲量,无需直接测量瞬时力。

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