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1、動量,碰撞 1,不同種類的碰撞,完全非彈性碰撞,完全彈性碰撞,部分彈性碰撞,爆炸,下一頁,照片,例子,動量,碰撞 2,碰撞實驗,使用摩擦補償斜面,使用紙帶打點計時器來量度速度,預備不同種類的碰撞,參數：質量、初始速度,結果,下一頁,圖片,圖片,計算,照片,動量,動量 1,動量守恆,動量的定義：,質量 速度(mv)(是矢量！為什麼？),在實驗中總動量守恆,下一頁,單位：kg m s-1,動量,動量 2,動量守恆,動量守恆定律：,在沒有外力的作用下，一個碰撞系統的總動量維持不變。,外力的意思和例子,下一頁,圖片,動量,動量 3,動量守恆,例子(部分彈性碰撞),例子(彈性碰撞),例子(非彈性碰撞),
2、例子(爆炸),日常生活例子,動量不見了？,下一頁,計算,計算,計算,計算,圖片,圖片,動量,衝量 1,衝量和牛頓第二定律,深入認識碰撞,接觸時間,在接觸時內的平均力和平均加速度,下一頁,計算,動量,衝量 2,衝量和牛頓第二定律,定義衝量,衝量=力 時間(Ft)(是矢量！為什麼？),物體的衝量=物體的動量改變,單位：,下一頁,動量,衝量 3,衝量和牛頓第二定律,例子 1,例子 2,日常生活例子,下一頁,計算,計算,照片,討論,動量,牛頓第三定律 1,牛頓第三定律,複習牛頓第三定律,作用和反作用對,下一頁,圖片,動量完,動量,請按 回到,碰撞 1,完全非彈性碰撞,回到,完全彈性碰撞,部分彈性碰撞,
3、爆炸,動量,請按 回到,碰撞 2,預備一個摩擦補償斜面(如圖)。放兩個小車在斜面上，用來示範不同種類的碰撞。,回到,動量,請按 回到,碰撞 2,在小車上附加紙帶打點計時器的紙帶，用來觀察各種碰撞的運動情況。,回到,動量,下一頁,碰撞 2,各種碰撞的示範,非彈性碰撞,部分彈性碰撞,動量,請按 回到,碰撞 2,各種碰撞的示範,回到,爆炸,動量,請按 回到,碰撞 2,我們考慮非彈性碰撞的結果。下表是量度得來的數據。,回到,我們叫 質量 速度 這個物理量做動量。,碰撞前的總動量等於碰撞後的總動量。,動量,下一頁,動量 2,考慮兩個在太空中相撞的球體。,我們可見在碰撞中唯一出現的力是球體之間的作用與反作
4、用力。,在這次碰撞中沒有外力作用，所以動量守恆。,動量,請按 回到,動量 2,考慮圖中兩個滾動球體的碰撞：,回到,除了球體的相互作用外，我們還要考慮桌面的摩擦力。摩擦力是球體系統的外力。,當我們施加外力時，系統的動量便不守恆。,動量,請按 回到,動量 3,回到,根據動量守恆定律，,兩個全等的球體各以 3 m s-1 的速度向對方移動。每個球體的質量為 2 kg。碰撞後，其中一個球體以 1 m s-1 的速度向後移動，試找出另一球體的速度。,球體的速度=1 m s-1(向前方),動量,請按 回到,動量 3,回到,根據動量守恆，,兩個全等的球體各以 3 m s-1 的速度移向對方。每個球體的質量是
5、 2 kg。碰撞後，一個球體被反彈並以 3 m s-1 的速度向後移動，問另一球體的速度。,球體的速度=3 m s-1(向前),2 kg 3 m s-1+2 kg(-3 m s-1)=2 kg(-3 ms-1)+2 kg vv=+3 m s-1,動量,請按 回到,動量 3,回到,根據動量守恆定律，,兩個全等的球體各以 3 m s-1 的速度移向對方。每個球體的質量是 2 kg。碰撞後，兩球黏在一起。,球體的速度=0 m s-1,2 kg 3 m s-1+2 kg(-3 m s-1)=(2 kg+2 kg)vv=0 m s-1,動量,請按 回到,動量 3,回到,根據動量守恆定律，,兩個全等的球體
6、原本靜止地黏在一起。每個球體的質量是 2 kg。爆炸後，一個球體以 4 m s-1 的速度向前移動，問另一球體的速度。,球體的速度=-4 m s-1(向後),動量,下一頁,碰撞 1,日常例子：(牛頓的碰撞球),動量,下一頁,碰撞 1,日常例子：(牛頓的碰撞球),動量,請按 回到,碰撞 1,例子：(在太空中加速的火箭),回到,例子：(從炮台發射的炮彈),動量,請按 回到,碰撞 1,回到,當一輛汽車與固定的牆壁在地面相撞，汽車的動量好像消失了。難道動量不守恆？,其實我們可以將牆壁和地球看成一個整體，汽車和一個極大的物體相撞。動量仍然守恆，但牆壁和地球的運動實在小得難以量度。,動量,下一頁,衝量 1
7、,下圖顯示兩個物體相撞,碰撞前,兩個物體的接觸時間是 t。FA 和 FB 分別是作用在 A 和 B 的力。,碰撞後,動量,請按 回到,衝量 1,考慮在接觸時間 t 內的平均力 FB 和 B 的平均加速度：,回到,FB t=動量的改變,我們定義 FB t 為衝量。,動量,下一頁,衝量 3,一輛質量 2000 kg 的汽車以 20 m s-1 的速度與一輛靜止的貨車發生碰撞。貨車的質量是 5000 kg。碰撞後，貨車以 10 m s-1 向前移動，試找出汽車在碰撞後的速度。假設接觸時間是 0.2 s，計算作用在汽車上的平均力。,動量,請按 回到,衝量 3,根據動量守恆定律,回到,考慮衝量,答案中的
8、負號代表力是向後方作用的。,動量,下一頁,衝量 3,一個質量為 2 kg 的球體以 30 m s-1 的速度向牆壁移動。碰撞後，球體以 20 m s-1 的速度向後移動。假設球體和牆壁的接觸時間是 0.1 s，設找出分別作用在球體和牆壁上的平均力。,動量,請按 回到,衝量 3,回到,考慮作用在球體上的衝量,作用在球體上的力是 1000 N。答案中的負號代表力是向後作用的。,球體對牆壁的作用力也是 1000 N，正正等於牆壁對球體的作用力。(為什麼?),因為牆壁是固定的，所以球體的動量並不守恆。但是我們仍然可以計算出作用在球體上的力。,動量,請按 回到,衝量 3,日常例子:(汽車的防撞桿),回到,動量,下一頁,牛頓第三定律 1,一個按著牆壁的溜冰者,兩個人互相拉扯,動量,下一頁,牛頓第三定律 1,一個人準備起跑,上升中的火箭,動量,請按 回到,牛頓第三定律 1,一個站在地球上的人,回到,
