福建属于台风频发地区,各类户外设施建设都要考虑台风影响。已知 10 级台风的风速范围为 , 16 级台风的风速范围为 。若台风迎面垂直吹向一固定的交通标志牌,则 16 级台风对该交通标志牌的作用力大小约为 10 级台风的( )
A . 2 倍 B . 4 倍 C . 8 倍 D . 16 倍
B
【详解】
设空气的密度为 ,风迎面垂直吹向一固定的交通标志牌的横截面积为 ,在时间 的空气质量为
假定台风迎面垂直吹向一固定的交通标志牌的末速度变为零,对风由动量定理有
可得
10 级台风的风速 , 16 级台风的风速 ,则有
故选 B 。
冲量:
定义
力与力的作用时间的乘积叫力的冲量
定义式
I=Ft
标失性
力是矢量,冲量也是矢量
过程性
冲量是描述力对物体作用的时间积累效应的物理量,力越大,作用时间越长,冲量就越大
绝对性
由于力和时间都跟参考系的选择无关,因此冲量也跟参考系的选择无关;另外物体受某个力的冲量只取决于这个力及其作用时间,与物体的运动状态、是否受其他力无关
单位
牛顿·秒,简称牛·秒,符号N·s
备注
(1)冲量表达式,I=Ft只适用于计算恒力的冲量;计算变力的冲量一般用动量定理。
(2)如图所示,在力F随时间t变化的F—t图像中,图线与时间轴之间的“面积”为力的冲量
(3)合外力冲量的计算。
①如果物体受到的各个力作用的时间相同,且都为恒力,可用计算;
②如果在物体运动的整个过程中不同阶段受力不同,则合冲量为各个阶段冲量的矢量和
冲量和功的区别:
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