中華民國高中物理教材 108課綱選修物理2

1. 2-2 動量與衝量
阿Samn的物理課本
22

2. 發展史簡述
阿Samn的物理課本 23
古希臘
亞里斯多德
BC 38x年
羅馬
John Philiopous
AD 5XX年
中亞
伊本 .西拿
AD 10XX年
歐洲
Jean Buridan
AD 13XX年
歐洲
René Descartes
AD 16XX年
歐洲
Galileo Galilei
AD 16XX年
歐洲
Sir Isaac Newton
AD 16XX年
跨越2000 年的追尋
動量 源自 拉丁文(latin) Movere 意指 物體受力而運動的現象

3. 動量 momentum
阿Samn的物理課本 24
𝑣
𝑣
2𝑣
𝑣
相同質量，具備不同速率 速率越大的物體，
越難改變原本狀態
相同速率，具備不同質量 質量越大的物體，
越難改變原本狀態

4. 動量 momentum
阿Samn的物理課本 25
物體的瞬間運動狀態：物體的 質量 與 瞬時速度 決定
റ
𝑣
𝑚
റ
𝑝 = 𝑚 റ
𝑣 (2.4)
動量是 向量 ，方向與速度同方向
റ
𝑝 = 𝑚 റ
𝑣
𝑝𝑥 = 𝑚𝑣𝑥
𝑝𝑦 = 𝑚𝑣𝑦
性質 單位：kg-m/s
巴林傑隕石坑
The Arizona Meteor Crater
在海拔1740公尺的高原上，直徑1200公尺，深達
170公尺，周圍圍繞著45公尺高的隆起地形

5. 衝量 impulse
阿Samn的物理課本 26
系統與環境間的交互作用 促使系統動量發生改變
𝐹
𝑡
Δ𝑡
作用力
作用時間
റ
𝑱 = 𝑭𝜟𝒕
定義：物體所受外力與力作用時間的乘積
(2.5)

6. 衝量 impulse
阿Samn的物理課本 27
系統與環境間的交互作用 促使系統動量發生改變
單位：N-s
衝量是 向量 ，方向與作用力同方向
性質
不同時間的衝量可以累加，最終的物理效應
與發生順序無關
𝐹
𝑡
Δ𝑡
作用力
作用時間
റ
𝑱 = 𝑭𝜟𝒕
定義：物體所受外力與力作用時間的乘積
(2.5)

7. 衝量 impulse
阿Samn的物理課本 28
F
t
Δ𝑡
作用力
作用時間
റ
𝑱 = 𝑭𝜟𝒕
定義：物體所受外力與力作用時間的乘積
作用力隨時間改變，則衝量量值等於𝑭 − 𝒕關
係圖的面積
റ
𝑱
性質
時間軸上方的面積為 正 ，時間軸下方的面
積為 負
(2.4)

8. 衝量 impulse
阿Samn的物理課本 29
生物力學-分析赤腳跑步時，不同跑步姿勢產生的差異

9. 衝量-動量定理
阿Samn的物理課本 30
系統與環境間的交互作用
促使系統動量發生改變
റ
𝑱 = 𝑭𝚫𝒕
𝚫𝒑 = 𝒑𝒇 − 𝒑𝒊
റ
𝑱 = 𝑭𝚫𝒕 = 𝚫𝒑 = 𝒑𝒇 − 𝒑𝒊
𝑭 =
𝚫𝒑
𝚫𝒕
牛頓在其原著裡將第二運動定律寫成如下
平均作用力
𝑭 = lim
𝜟𝒕→0
𝚫𝒑
𝚫𝒕
瞬時作用力
⇒ 𝑭 =
𝚫𝒑
𝚫𝒕
(2.6)

10. 衝量-動量定理
阿Samn的物理課本 31
相同的動量變化，如何有[最小力量]
𝐹
𝑡
Δ𝑡
റ
𝑱
𝑭𝒂𝒗
𝐹
𝑡
Δ𝑡’
റ
𝑱
𝑭′𝒂𝒗
增加 作用時間
Serway 普物課本

11. 衝量-動量定理
阿Samn的物理課本 32
圖片來源 http://image.u-car.com.tw/articleimage_427442.jpg
受到外界撞擊時，車頭
和車尾的可潰縮鋼材會
增加作用時間而減少衝
擊力。
相同的動量變化，如何有[最小力量]

12. 33
摩擦力與正向力-基礎題
質量𝑚的物體以仰角 𝜃 、初速𝑣0 自地面拋出，當落回地面後，此期間動
量變化量為何？
例題6.

13. 34
摩擦力與正向力-基礎題
一機槍每秒可發出20發子彈，每發子彈質量為50克，其出口速率是400
m/s，則(1)每發子彈作用在機槍的衝量為何？(2)機槍所受之平均後座力
多大？
例題7.

14. 35
摩擦力與正向力-基礎題
質量為3 kg 之物體沿著一直線受一變力作用，若其速度自10 (m /s)增至
18 m/s，而作用力自4 N均勻增至8 N，則力作用之時間為多少秒？ (A)
6 (B) 8 (C) 3 (D) 4 (E) 5。
例題8.

15. 36
摩擦力與正向力-基礎題
某大樓的玻璃窗，受到大風沙的衝擊，風沙以每秒𝑢公斤的總質量，速度
𝑣公尺/秒，入射角𝜃 撞擊玻璃上。如風沙皆作完全彈性的反射，則玻璃
所受的力為______牛頓
例題9.