Импулсът е величина във физиката, която измерва въздействието на сила върху тялото за определен период от време. Също като силата, импулсът е векторна величина, изискваща освен стойността си и посоката, в която действа.
Тъй като импулсът е резултат от умножаването на сила и време, посоката и посоката на импулса са същите като тези на силата.
Формула за импулса на постоянна сила
Като се има предвид постоянната действаща сила, импулсът може да се изчисли чрез:
Където в Международната система за измерване имаме:
I е импулсният модул, измерен в N. с;
F е силата, измерена в нютони; е интервалът от време, измерен в секунди.
Теорема за импулса
Теоремата за импулса се използва за определяне на импулса на тяло или материална точка, които са под действието на повече от една сила. Тъй като има ситуации, в които изчисляването на резултантната сила е трудна задача, ние използваме друга величина в тази задача: количеството движение.
По този начин е възможно да се определи импулсът на резултантната сила, която действа в интервал от време, дори без да се знае резултантната на силите, а по-скоро изменението на импулса.
Количеството движение е произведението между масата и скоростта на тялото.
Където,
Q е интензитетът на импулса,
m е масата в килограми,
v е скоростта в метри в секунда.
Теоремата за импулса казва, че полученият импулс е равен на изменението на импулса на тялото в същия диапазон на действие на силата.
Като се има предвид постоянната маса във времевия интервал, можем да подчертаем m.
Където, е скоростта в крайния момент;
е скоростта в началния момент.
Вижте също Количеството на движението.
Изчисляване на импулса с помощта на графиката сила x време
Тъй като импулсът е резултат от произведението между силата и времето, в което действа, интензитетът на импулса е числено равен на площта на графиката.
Площта на правоъгълника е произведението на основата (t2 - t1) и силата F.
Решени импулсни упражнения
Упражнение 1
Постоянна сила с интензитет 9 N действа върху материална точка за 5 s. Определете големината на получения импулс.
Отговор: 45 N. с
Импулсът е произведението между модула на силата и времето на задействане.
Упражнение 2
Тяло с маса 3 kg се движи с постоянна посока под действието на сили и се ускорява, увеличавайки скоростта си от 2 на 4 m/s. Определете получения импулс по време на процеса на ускорение.
Отговор: 6 Н.с
Тъй като не знаем интензитета на произтичащата сила, която определя движението, но знаем нейната маса и изменението на скоростта, можем да определим импулса, използвайки теоремата за импулса.
Упражнение 3
Интензитетът на резултантната сила, действаща върху тяло с маса 5 kg, се променя с времето, както е показано на графиката. Определете интензитета на импулса на силата F в интервала от 0 до 15 s.
Отговор: 125 N. с.
Модулът на импулса е числено равен на площта, определена между линията на графиката и времевата ос.
Интензитетът на силата нараства от 0 до 10 N, между 0 и 5 s. Изчислявайки площта на триъгълника, имаме:
Където b е основата, а h е височината.
След 5 s силата остава постоянна за 10 s, образувайки правоъгълник.
Общата площ е 25 + 100 = 125.
Интензитетът на импулса е 125 N. с.
ASTH, Рафаел. Импулс: как се изчислява, формули и упражнения.Цялата материя, [n.d.]. Достъпен в: https://www.todamateria.com.br/impulso/. Достъп на:
Вижте също
- Количеството на движението
- Работа по физика
- Хидростатичен
- Механична енергия
- Гравитационна сила
- Сила на триене
- Атмосферно налягане
- Механична мощност и производителност
