Ejemplo 1: Un vaso que cae libremente desde la misma altura se rompe fácilmente cuando cae sobre el suelo de cemento, pero no es frágil cuando cae sobre el suelo de barro blando. Esto se debe a que:
1. Cuando cae sobre el suelo de cemento, el impacto del vidrio aumenta mucho.
b. Cuando cae sobre el suelo de cemento, el impulso del vidrio cambia mucho.
C. Cuando el vidrio cae sobre el piso de concreto, la fuerza de impacto sobre el vidrio es grande y el tiempo de interacción con el piso de concreto es corto, por lo que la fuerza que actúa sobre el piso de concreto es grande.
D. Cuando el vidrio cae sobre el piso de cemento, la fuerza del impacto sobre él es tan grande como sobre el piso de barro blando, pero el tiempo de interacción con el piso de cemento es corto, por lo que la fuerza sobre el cemento. el piso es grande.
Análisis: Que el vidrio se rompa no depende de la magnitud del cambio de impulso, sino de la velocidad del cambio de impulso, es decir, la relación entre el cambio de impulso y el tiempo transcurrido. Cuanto mayor sea la tasa de cambio, mayor será la fuerza. Después de comprenderlos, los estudiantes dominarán básicamente la aplicación cualitativa del teorema del impulso.
Luego, los estudiantes pueden dar ejemplos de cómo extender el tiempo de acción, reducir el tiempo de acción, acortar el tiempo de acción y aumentar el poder de la acción.
Ejemplo 2: Una persona con una masa de 65 kg salta desde un lugar alto, toca el suelo a una velocidad de 7 m/s y se detiene 0,01 s después de tocar el suelo. ¿Cuánta fuerza ejerce el suelo sobre él? Por razones de seguridad, después de que una persona salta y toca el suelo, sus piernas deben doblarse para que se ponga en cuclillas. Si se detiene después de 1 segundo, ¿cuál es la fuerza sobre el suelo? ¿Será este valor menor que la gravedad humana? Y en base a tus cálculos responde: ¿Bajo qué circunstancias deberías considerar tu propia gravedad? ¿Bajo qué circunstancias puedes ignorar tu propia gravedad? (g=10m/s2)
Análisis: Primero, guíe a los estudiantes a analizar la escena física, determine la dirección y magnitud de la velocidad instantánea antes y después de que la persona toque el suelo, determine el impulso de la velocidad inicial. estado y estado final, y luego aplique la ley del impulso para calcular y encontrar la fuerza promedio sobre la persona. para sacar conclusiones de la comparación.
Solución: Tomando la dirección de caída de la persona como dirección positiva, ¿el impulso inicial de la persona es p=mv=65×7kg? m/s=435kg? m/s
El impulso final de una persona es p`=0.
Supongamos que la fuerza promedio sobre una persona es f, entonces el teorema del momento es: (mg-f) t = p `-p.
La fuerza promedio sobre las personas es F=mg-
Cuando t=0.01s, F=44150N.
Cuando t= 1s, F=1085N.
Nota: El teorema del impulso está estrechamente relacionado con la vida real. En la enseñanza, deberíamos dar más ejemplos con los que los estudiantes estén familiarizados y aplicar el teorema del impulso para explicaciones cualitativas. Al aplicar el teorema del momento para resolver el problema de la fuerza de impacto vertical, si el tiempo de contacto es corto, se puede ignorar el peso propio; de lo contrario, no se puede ignorar el peso propio, como se muestra en el Ejemplo 2. Cuando el tiempo de contacto es ls, algunos estudiantes pueden concluir que la fuerza promedio sobre el suelo es menor que su propio peso. Por lo tanto, generalmente es necesario calcular si se debe considerar el peso propio.