5.1動量與動量變化.pptVIP

第 2 冊 單元 5.1 動量與動量變化 * * * * * * * * * * * * * * * * * 例題 5 高空墮「球」的撞擊力 (b) (i) 碰撞時作用於球的平均淨力 = ？ 設：反彈速率可忽略不計 撞擊前速率 u = 24.5 m s–1 反彈速率可以忽略不計 v = 0 F = t mv ? mu = 0 – 0.50 × 24.5 0.1 = –122.5 N（向上） 例題 5 (b) (ii) 撞擊時，地面作用於球的反作用力 = ？ 設：反彈速率可忽略不計 淨力 = mg + R R = 淨力 – mg = –122.5 – 0.5 × 10 = –127.5 N（向上） 高空墮「球」的撞擊力 b 撞擊中的淨力 例題 6 火箭的推力 例題 6 火箭每秒噴出 100 kg 的熱氣體。 火箭的推力 = ？ 排放率 = 100 kg s–1 v = 500 m s–1 火箭的推力 氣體的速度 = 500 m s–1 例題 6 火箭的推力 = t mv ? mu 平均力 = 50 000 N 根據牛頓運動第三定律， 推力 = F （反方向） = 50 000 N = 1 (100 ? 500) ? 0 氣體的初速度 u = 0 一個力作用於球。 進度評估 2 – Q1 衝量 = F-t 線圖下的面積 1 0 1 2 3 4 2 3 4 5 t / s F / N = 12 N s = 2.4 N 平均力 ? (1+5) ? 4 1 2 = 12 5 = 作用於球的衝量和平均力 = ？ 進度評估 2 – Q2 安全氣囊在意外時可減小作用於乘客的力， 原因是安全氣囊可以 A 縮短撞擊時間。 B 延長撞擊時間。 C 縮短動量差。 D 增大動量差。 1000 kg 的汽車在 4 秒內從靜止狀態加速至 8 m s–1。 進度評估 2 – Q3 司機的質量為 70 kg，所受的平均向前力 =？ = 70 ? 8 = 560 kg m s–1 作用於司機的平均力 = 140 N 司機的動量差 = 560 4 動量差 所需時間 = 完 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * P.* * 5.1 動量與動量變化 頭鎚 動量 淨力和動量差 進度評估 1 撞擊 進度評估 2 頭鎚 以頭鎚攻門時，用塑膠還是用皮造的足球會使球員覺得較痛？ 較快的還是較慢的足球會使球員覺得較痛？ 皮造的足球 較快的足球 我們從經驗得知： 較重、較快的物體會引致較大的傷害； 質量和速度都是研究物體運動的重要因素。 1 動量 較重、較慢或較輕、較快的物體會引致較小的傷害。 矢量 單位：kg m s–1 動量的物理量定義為： 1 動量 動量 = 質量 ? 速度 p = mv 計算動量 速度的方向 = 動量的方向 例題 1 蘇老師：0.8 m s–1 例題 1 計算動量 民峯：1 m s–1 他們的動量是多少？（以 kg m s–1 表示答案） 他們的動量相等嗎？ 蘇老師和民峯走向 4C 班班房。 例題 1 民峯的動量： mv = 40 ? 1 蘇老師的動量： mv = 50 ? (–0.8) 量值相等，但方向不同 動量不相等 ? = 40 kg m s–1（向右） = –40 kg m s–1（向左） 取向右為正。 計算動量 末動量 作用於物體的淨力 初動量 F = ma = m t v ? u ( ) = t mv ? mu 動量差 2 淨力和動量差 改變動量 改變速度 根據牛頓運動第二定律： ? 牛頓運動第二定律可寫成： 作用於物體的淨力，相等於物體的動量隨時間的改變率。 2 淨力和動量差 所需時間 動量差 淨力 = = t mv ? mu 作用於網球上的平均力 例題 2 例題 2 作用於網球上的平均力 質量為 0.05 kg 的網球，以 20 m s–1 的速率飛向網球手。 網球被擊回後，以 30 m s–1 的速率沿相反方向飛離球拍。 撞擊時間 = 0.005 s 作用於網球的平均力 = ？ 例題 2 作用於網球上的平均力 作用於網球的平均力 = 網球的動量差 撞擊時間 = 0.05 ? 30 ? 0.05 ? (?20) 0.005 = 500 N（朝網球飛離球拍的方向） 取網球飛離球拍的方向為正。 誰說得對？ 進度評估 1 – Q1 A 偉誠 燕詩 偉誠 40 kg 50 kg 因為我們的質量和速度相乘的積相等，所以我們有相同的動量。 我不同意，我們的方向不同。 B 燕詩 C 二人都不對 質量為 1.5 kg 的靜止石頭從離地面 1.8 m 的高處下落。 (a) 石頭到達地面時，動量差是多少