高中物理四个推导公式有:
1. 动量守恒推导公式:
表达式p=mvt−mv0;
ΔE=Δp·t;
2. 动能定理推导公式:
表达式W=ΔE;
Ft=Δp;
3. 牛顿第二定律推导公式:
表达式F=ma;
Ft=mΔv;
4. 库仑定律推导公式:
表达式kQqr2=F;
F=kQqr2L2。
以上就是高中物理四个推导公式,供您参考。具体使用哪个公式,需要根据具体问题情境来判断。
推导公式:动量守恒定律的应用
【例题】
假设一个质量为$m$的小球,以初速度$v_{0}$沿水平方向向右运动,与一个竖直墙壁碰撞,碰撞时间为$\Delta t$。设碰撞前小球的动量为p_{1},碰撞后小球的动量为p_{2},求碰撞过程中小球受到墙壁的冲量。
【分析】
根据动量定理,小球受到墙壁的冲量等于小球动量的变化量。由于小球在碰撞过程中只受墙壁的冲撞力,因此可以运用动量守恒定律来求解。
【解答】
设小球碰撞前向右的速度为v_{1},碰撞后向右的速度为v_{2}。根据动量守恒定律,有:
p_{1} = m_{1}v_{1} = m_{2}v_{2}
其中m_{1}为碰撞前小球的动量,m_{2}为碰撞后小球的动量。
由于碰撞时间极短,可以认为小球在碰撞过程中受到墙壁的冲撞力大小相等,方向相反,因此墙壁对小球的冲量大小为:
I = m_{2}(v_{2} - v_{0}) - m_{1}(v_{1}) = m_{2}(v_{2} - v_{0}) - m_{1}v_{0}
由于碰撞过程中小球受到墙壁的冲撞力作用时间极短,因此墙壁对小球的冲量近似等于小球受到墙壁的平均冲力乘以时间$\Delta t$:
I = F \Delta t = m_{2}(v_{2} - v_{0}) - m_{1}v_{0} = F \Delta t
其中F为墙壁对小球的平均冲力。
【总结】
本题通过动量守恒定律和动量定理的应用,求出了碰撞过程中墙壁对小球的冲量。需要注意的是,由于碰撞时间极短,墙壁对小球的冲量近似等于小球受到墙壁的平均冲力乘以时间$\Delta t$。在实际应用中,需要考虑到实际情况中的各种因素,如空气阻力、摩擦力等,进行相应的修正。