高中物理动量和动量定理-高中物理动量定理

物理课上学动量，有时候确实不像教科书里写的那样油腻。
那些“矢量叠加”、“冲量定理”、“动量守恒”的标题，背熟就完了。但真正扔给你一块木板，让你看它被锤头砸扁了没，要么跳下去的人如何跳上去的，那才是真功夫。 咱们先别整那些虚的。高中物理里的“动量”，说白了就是那个量，叫 $p = m cdot v$。$m$ 是你质量，$v$ 是你跑多快。
这个公式看着好办，实际上藏着不少门道。比方说你骑一辆脚踏车，$m$ 就是你自己加辆车的重量；要是你突然被人推了一下，$v$ 变了，那你的动量立马变了，这不就形成了“碰撞”吗？ 动量的变化量，也就是 $Delta p$，它等于力乘以工夫，这个叫冲量。你没看错，就是力撞的屁股多长的时候。长得越久，撞得越狠；撞得越狠，越疼。 举个最好办的例子。假设你在冰面上推一个 20 公斤的箱子，给你个 10 牛顿的力气，你推了 0.5 秒。
那箱子的动量变了多少？$20 times 0.5$ 是 10 公斤·米/秒。你这一推，箱子就冲出去了。
要是这时候没个阻力把它停下，那它就能一直飞，一直飞。 但在现实中，这一直有阻力的。空气、地面、水，哪样都有。
故此动量不是一成不变的。
这时候就得用动量定理了：合外力的冲量等于动量的增量。公式写起来是 $F cdot Delta t = Delta p$。
这个方程看似只有一边，实际上隐含了一个核心：合外力。
要是墙对你推，墙墙对你推；要是地面推你，地面推你。
这些力加起来才是合外力。 咱们再来看看有没有啥特殊情况。
比如你从高处跳下来，竖直下落。
这时候你受重力，还有脚底给地面的反冲力。地面推你的力，刚好等于重力。
故此你对地面的平均压力，就是这两个力的合力除以工夫。
要是你是匀减速到 0，那你的速度变化量是 $g cdot t$，根据动量定理，地面对你的冲量就等于这个变化量。
这说明啥？说明你的身体在“被直接”砸中了地面，而不是被重力砸的。
这就是为啥跳得越高，落地砸地板越疼的道理。 还有啊， nhảy 跳得越远，说明你的初动量越大。
要是你坐在冰面上，能跳多远，全靠你那一脚蹬地的力气。
这时候你蹬地给冰面的力，功能工夫极短，但你的身体拿到的冲量却挺大，故此跳得远。
这实际上是在说能量，但物理上讲，这里主要靠的是动量守恒。你蹬地时，身体和冰面是个系统，内力功能，动量守恒。你后退了一点，冰面就向前移了一点，哪位的动量就哪位变大了。 再说说那些复杂的碰撞吧。台球撞台球，棒球撞棒球（不彻底一样，出于棒球有空气阻力），弹性碰撞和非弹性碰撞。弹性碰撞，也就是像弹簧一样的那种，动能损失少，能量换好。非弹性碰撞，比如两个台球把着碰在一起，要么说人撞人摔倒。
这时候动能损失一大半，变成内能了。 为啥动能会损失？出于动量守恒，可是速度变了方向。弹性碰撞里，速度向量一碰就全反了，方向正好反之，动能最大。非弹性碰撞里，速度变了，动能就散掉了。
比如你开车刮碰前车，你的车动了一点点，前车也动了一点点，但大局部动能变成了噪声、变形热，最终俩车都停下来，总动量守恒，但动能没了。 还有碰撞的恢复系数，这个就是衡量“弹性”程度的数。0 就是彻底非弹性，紧紧抱在一起；1 就是彻底弹性，像弹簧一样弹回去。
这个数是如何来的？它等于碰撞前后的相对速度之比。
要是你俩相撞，一个原来往前 10 米/秒，一个往前 0 米/秒，撞完赶明儿一个往前 8，一个往前 2，那恢复系数就是 $(10-8)/(8-(-2)) = 2/10 = 0.2$。
这个系数告诉了你，能量损失了多少比例。 实际上高中物理里，动量定理最迷人的地方，就在于它连接了“力”和“工夫”。大量时候，力挺小，工夫挺长，效果还好；力挺大，工夫挺短，效果也一样。
比如交警抓贼，略微施点力，只要抓住工夫长点，贼的动量变化就达标，贼就没跑了。而要是是大力擒拿，抓得工夫极短，那受力就极大，挺悬。 最终再唠叨两句。动量是矢量，有大小也有方向。计算的时候千万别偷懒，别只算标量值。
比如你踢足球，你向左踢，球就向右飞；你向右踢，球就向左飞。方向搞反了，算出来的动量增量全错了。
还有啊，碰撞过程中，要是系统不受外力，动量守恒；要是只受重力，那水平方向动量守恒。竖直方向嘛，出于重力是外力，动量就不守恒。
这点时常整混，比如跳蛋蛋，竖直方向动量不守恒，但水平方向动量守恒，故此水平速度不变。 总而言之，动量这东西，就是告诉你在运动场上如何“撞”和“推”。别死记公式，多看看生活撞撞碰碰，你自然就懂了。