冲击力如何计算

Answer 1

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）