最近在探討汽車重量和安全性的關(guān)系時,很多朋友用動量定理計算的結(jié)果來說明問題。由于放下十幾年了,所以在交流過程中我很多的回答似是而非,犯了不少錯誤。今天我百度了一下相關(guān)的定義,舉了個例子做了個計算,得到個比較有意思的結(jié)論,給大家看看,交流一下。
首先是我百度到的定義,大家看看:
1. 動量是矢量,其方向與速度方向相同,即p=mv.2. 沖量也是矢量,沖量的方向和作用力的方向相同,I=Ft,F(xiàn)可以是恒力,也可以是變力。3. 動量定理是描述力的時間積累效應(yīng)的,I=mv2-mv1.4. 對于由多個相互作用的質(zhì)點(diǎn)組成的系統(tǒng),若系統(tǒng)不受外力或所受外力的矢量和在受力過程中始終為零,則系統(tǒng)的總動量守恒??杀磉_(dá)為:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'.
問題:甲車重1000kg,乙車重100kg,兩車各以10m/s的速度相向行駛發(fā)生碰撞,求碰撞后的運(yùn)動狀態(tài)和各自的動量變化。
解:根據(jù)動量守恒定律m1v1+m2v2=(m1+m2)*v3(假設(shè)完全非彈性碰撞,兩車碰撞后一起運(yùn)動)
v3=(1000*10-100*10)/(1000+100)=8.18m/s;即兩車碰撞后以8.18m/s的速度沿甲車運(yùn)動方向運(yùn)行。
甲車動量變化:I1=Ft=m1v3-m1v1=1000*8.18-1000*10=1820kg.m/s;
乙車動量變化:I2=Ft=m2v3-m2v2=100*8.18-100*(-10)=1818kg.m/s;
因?yàn)橛嬎阒衯3是約等于得出的,所以可以認(rèn)為甲乙兩車在碰撞中受到的沖量相同。(這和作用力=反作用力的結(jié)論相同)
不知道我這個計算過程有沒有錯誤,畢竟是放下很久的東西了,希望大家指正。
如果沒有錯誤的話,是不是可以認(rèn)為碰撞過程中各車的動量變化與重量無關(guān)?再延伸理解,是不是10噸的車撞上1噸的車(不考慮因體積造成的高低、角度等問題)雙方所受沖量一樣?我理解沖量就是慣性的變化,如果成立的話,兩車所受沖量一樣,那么決定安全性的只是汽車自身的安全設(shè)計和設(shè)施,而和重量一點(diǎn)關(guān)系都沒有?
歡迎大家指出錯誤,交流想法。
你輕輕一贊
是我大大的動力