考试不提供,需记忆。
用途
Impulse 用于力与运动 I(SPM 物理中四)。每一行运算都要带 SI 单位。 力与运动 I
符号与 SI 单位
| 符号 | 含义 | SI 单位 |
|---|---|---|
| F | 力 | N |
| t | 接触时间 | s |
| m | 质量 | kg |
| v | 末速度 | m s⁻¹ |
| u | 初速度 | m s⁻¹ |
公式变形
F = (mv − mu) / tt = (mv − mu) / F
解题示例
常见陷阱
理解冲量
冲量衡量一个力在一段时间内作用的效果,它等于所产生的动量变化:冲量 = Ft = mv − mu。
其中 F 是力,单位牛顿(N);t 是接触时间,单位秒(s);m 是质量,单位千克(kg);v 是末速度,u 是初速度,都以米每秒(m s⁻¹)为单位。乘积 Ft 与动量变化 mv − mu 是同一量的两种写法,所以单位 N s 等于 kg m s⁻¹。
求力时,变形为 F = (mv − mu) / t;求接触时间时,用 t = (mv − mu) / F。冲量越大,物体运动的变化越大。
逐步演算示例
一质量 m = 1.5 kg 的小车被推动,速度从 u = 4 m s⁻¹ 升至 v = 10 m s⁻¹。求施加于它的冲量。
从定义出发:
冲量 = mv − mu = (1.5 kg × 10 m s⁻¹) − (1.5 kg × 4 m s⁻¹)
冲量 = 15 kg m s⁻¹ − 6 kg m s⁻¹ = 9 kg m s⁻¹ = 9 N s。
答案以两位有效数字并附单位表示。注意这里是两个动量相减,而不是最后用速度变化量乘以质量,此处两者结果相同,但写成 mv − mu 能在速度反向时保住符号。
常见错误与考法
最常见的失误是忘记冲量等于动量的变化:要用 mv − mu,而非只用 mv。务必注意符号,若物体反弹,u 与 v 方向相反,其中一个须取负值。
其他常见错误:把单位写成 N 而非 N s(或 kg m s⁻¹);把冲量与冲力混淆(冲量不除以时间);以及把速度留在 km h⁻¹。
在试卷中它出现于 定义(说明什么是冲量)、计算(求冲量或速度变化)、以及 解释(为何较长的接触时间可用较小的力得到相同冲量,如缓冲与随挥动作)。
来源: DSKP KSSM Physics Form 4 and 5 (Versi English), Sijil Pelajaran Malaysia: Format Pentaksiran mulai 2021, Fizik (4531) (Bahagian Pembangunan Kurikulum (BPK), KPM)