用动量定理解决打击、碰撞问题
打击、碰撞过程中的相互作用力,一般不是恒力,用动量定理可只讨论初、末状态的动量和作用力的冲量,不必讨论每一瞬时力的大小和加速度大小问题。
[例.3] 蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。一个质量为60kg的运动员,从离水平网面3.2 m高处自由落下,触网后沿竖直方向蹦回到离水平网面1.8m高处。已知运动员与网接触的时间为1.4s.试求网对运动员的平均冲击力。(取g=10 m/s2)
[解析] 将运动员看成质量为m的质点,从高h1处下落,刚接触网时速度方向向下,大小。
弹跳后到达的高度为h2,刚离网时速度方向向上,大小,
接触过程中运动员受到向下的重力mg和网对其向上的弹力F.选取竖直向上为正方向,由动量定理得:
由以上三式解得:
代入数值得:F=1.2×103 N。