冲击力如何计算

题目

冲击力如何计算

答案

冲击力的估算,视具体情况而定有两种极限情形：物体完全反弹和完全不反弹前者2MV=F*t后者MV=F*tM质量,V触地速度,F均匀冲击力,t接触时间 这个与材料有关.更真实的解需要做碰撞分析.计算接触地面的时间和反弹速度,用冲量定理假如条件是这样：相同的物体从不同的高度落到地面所产生的冲击力.那么题目就比较轻易解决了.既然是相同物体那就可以假定与地面的接触时间基本一样,这样根据动量定理（假设接触时间很短,这段时间内物体受重力作用的动量变化趋于零）有：（1+e）mv=Ft（e为弹性系数,取值0~1,m为物体质量,v为触地时速率,F为均匀所受力大小,t为接触时间）,于是得：F1/F2=v1/v2.根据能量守恒定律有：2mgh=mv^2.于是得：h1/h2=v1^2/v2^2,比较两式就可得：F1/F2=（h1/h2）^0.5,就是说均匀力与高度的1/2次方成正比.假如要测F的尽对值,就必须丈量物体与地的接触时间,这是个难点,一般这个时间都很短.假如是真空中的实验（忽略空气阻力）,可以这样测：测物体着落的高度h和反弹的高度h＇以及整个开始着落至反弹至最高的时间T（由于时间增长所以比较轻易丈量,不错丈量也要求比较高的精度）,将这个时间T减往着落和上升的两段时间之和t＇（这个根据h=gt^2/2可以轻易求得）就得到了碰撞时间.假如一次丈量误差较大可以让物体多弹几次,后面每一个循环过程着落和上升过程是前一个循环的e倍（用初等物理很轻易求得e=h＇/h）,这样高度还是测第一次着落得h和第一次上升的h＇,和整个过程的时间T＇,然后假设测了n各循环,那么接触时间t=/n,由于t扩大了n倍所以丈量误差减小.当然也可以多做几次只弹一个往返的实验后取均匀值.最后一个简单的地办法,直接让物体着落到电子秤上,眼睛看就可以看到这个作用力的最大值（实在最大值才时判定物体是否会破坏的判定标准）.这种方法测得的是物体和电子秤面作用时的受力,与地面接触有所不同（e值不同）.你可以直接根据动量定理列出方程：设高度为h,铁块质量为m,铁块与地面的作用时间为t,则物体着落到地面（看做自由落体运动）V=根号下2gh,物体在地面地,受重力mg、地面的支持力F（向上）,则（设向上为正）（F-mg）t=0-（-mV）=mV得F=mV/t+mg这样你就可以看出,假如没有t是没有办法计算出结果的,t越大,这个力越小,反之则越大.（t是看地面的硬度的,地面越硬,t越小；地面越松软,t越大）