冲量和动量

更新时间2019-04-18 00:44:03

有轨电车松散地连接起来，以便机头从静止开始拉动车厢时，从第一节车厢到拉动最后一节车厢的时间有明显的延时，从冲量和动量的观点看，讨论车厢之间宽松和平缓联结的合理性。

冲量的力学公式为：I=Ft=mv1-mv2；冲量是一个力对物体作用的时间累积效应的物理量。力的冲量是一个过程量。

有轨车头拉动松散的列车车厢时，因为受力的车厢每次只有一节车厢，因此仅就冲量计算来看，每次发生的冲量的质量未变，都是刚被拉紧的静止车厢的质量m，和已经动起来速度与车头速度相等的其他车厢质量无关，也与还未受力的后续车厢无关。因此，仅从冲量的角度看，车头的牵引力的极值是稳定的，无累积性的。也就是说只要能拉动一节车厢的牵引力即可顺利拉动整个列车了。

当然了，现实不是理论上的单一冲量关系，因为列车还有轨道的（动、静）摩擦力，还有空气阻力等等其他因素产生的力。所以，现实是伴随着被拉动的车厢的增加，摩擦力阻力和空气阻力等的消耗会正比的增大的，所以机车头能可靠安全，且在行驶时还能克服坡道阻力等因素情况下，机车头的拖动列车的长度还是有极限要求的。

从动量的角度看，机车头每拉动一节新增车厢时，就会损失相应的动量，用于增加了新的车厢的动量增加。伴随着整个列车的全部被拖动（假设匀速的话），整个列车的动量将达到极值（也就是最大），此时恰恰因为没有了速度的变化，mv1-mv2=mv-mv=0，冲量为零。而所有动量产生所消耗的能量（做功）都是靠机车头内的动力牵引发动机所耗能转换过来的。