一个质量为10 kg的物体的速度在受到一个力作用2 s后,从4 m/s增加到8 m/s。
(a) 力作用前动量是多少?
(b) 力作用后动量是多少?
(c) 每秒动量增加量是多少?
(d) 力的大小是多少?
这里质量 $m=10\ kg$
初速度 $u=4\ m/s$
末速度 $v=8\ m/s$
时间 $t=2\ s$
(a) 力作用前动量 $P_1=mu=10\ kg\times4\ m/s=40\ kg·m/s$
(b) 力作用后动量 $P_2=mv=10\ kg\times8\ m/s=80\ kg·m/s$
(c) 动量增加量 $=P_2-P_1$
$=80\ kg·m/s-40\ kg·m/s$
$=40\ kg·m/s$
每秒动量增加量 $=\frac{P_2-P_1}{t}$
$=\frac{40\ kg·m/s}{2\ s}$
$=20\ kg·m/s^2$
(d) 已知力等于动量变化率。
因此,$F=\frac{P_2-P_1}{t}$
$=\frac{80\ kg·m/s-40\ kg·m/s}{2\ s}$
$=\frac{40\ kg·m/s}{2\ s}$
$=20\ kg·m/s^2=20\ N$
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