动量(Momentum)

测评无人

发布时间:06-19 12:26


动量是一个描述物体「运动状态与惯性大小」的古典物理量,我们可以用『速度』动量(Momentum)与『质量(m)』的乘积来表示,亦即动量(Momentum)

其中,物体的「运动状态与惯性大小」,分别和「速度与质量」相呼应;当我们要完整描述物体的运动状态与惯性大小时,就应该以「速度与质量的乘积」做表示。

由于速度动量(Momentum)是一个向量,因此动量动量(Momentum)也是一个向量,它的SI标準单位为kg-m/s或是N/s。

有关动量的概念,可以下图表示:动量(Momentum) 从上图可知,大人(质量M)与小孩(质量m)的初始运动状态为静止,动量均为0(kg-m/s);在被相同的车、相同的力道撞到后,两者虽然都被撞飞,但他们飞出去的速度都不一样。

事实上,大人飞出去的速度(VM)应比小孩飞出去的速度(Vm)来得小些,其解释的观点有二:(1)以牛顿第一运动定律来看:大人的惯性质量比小孩大,较容易保持原先静止的状态,所以速度小。(2)以牛顿第二运动定律来看:两人受到的力道相同,所以动量变化量相同;在p相同的情况下,质量越大的,速度越小;而质量越小的,速度越大。因此,动量的大小与「质量、速度」均有关,欲描述物体运动状态与惯性大小时,应同时考虑质量与速度的乘积,才能决定该物体的动量是大还是小。

举例来说:质量为145公克的棒球以时速144公里飞行时,其动量大小应为0.145×144000÷3600=5.8(kg-m/s),方向应与飞行方向相同。又若质量为0.6公斤的篮球以每秒2公尺飞行时,其动量大小应为1.2(kg-m/s)。 事实上,动量在物理学中不仅是一个非常重要的物理量,它在量子力学及相对论中也佔有重要的地位。值得注意的是,「动量(p)和动能(Ek)」是不同的物理量。「动能」所描述的是「物体运动时所具有的能量」动量(Momentum),而「动量」所描述的是「物体的运动状态与惯性大小」动量(Momentum)。其中,动量量值大的物体动能不一定较大;反之,动能大的物体动量量值也不一定较大,两者的关係可从中动量(Momentum)自行推论比较。

参考资料:
1.维基百科英文版
2.维基百科中文版
3.高中物质科学物理(上)-南一书局



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