Impuls er en størrelse i fysik, der måler virkningerne af en kraft på en krop over en periode. Ligesom kraft er impuls en vektorstørrelse, der foruden dens værdi også kræver den retning, den virker i.
Da impuls er resultatet af multiplikationen af en kraft og tid, er retningen og retningen af impulsen den samme som kraftens.
Formel for impulsen af en konstant kraft
I betragtning af den konstante virkende kraft kan impulsen beregnes ved:
Hvor har vi i det internationale målesystem:
I er impulsmodulet, målt i N. s;
F er kraften, målt i Newton; er tidsintervallet, målt i sekunder.
Impulssætning
Impulssætningen bruges til at bestemme impulsen af et legeme eller et materialepunkt, der er under påvirkning af mere end én kraft. Da der er situationer, hvor det er en vanskelig opgave at beregne den resulterende kraft, bruger vi en anden størrelse i denne opgave: mængden af bevægelse.
På denne måde er det muligt at bestemme impulsen af den resulterende kraft, der virker i et tidsinterval, selv uden at kende resultanten af kræfterne, men derimod variationen i momentum.
Mængden af bevægelse er produktet mellem massen og kroppens hastighed.
Hvor,
Q er intensiteten af momentum,
m er massen i kilogram,
v er hastigheden i meter per sekund.
Impulssætningen siger, at den resulterende impuls er lig med variationen i et legemes momentum i samme kraftområde.
I betragtning af den konstante masse i tidsintervallet kan vi fremhæve m.
Hvor, er hastigheden i det sidste øjeblik;
er hastigheden i det indledende øjeblik.
Se også Mængde af bevægelse.
Impulsberegning ved hjælp af kraft x tid grafen
Da impulsen er resultatet af produktet mellem kraften og den tid, den virker i, er impulsens intensitet numerisk lig med arealet af grafen.
Arealet af rektanglet er produktet af basen (t2 - t1) og kraften F.
Impulsøvelser løst
Øvelse 1
En konstant kraft med intensiteten 9 N virker på et materialepunkt i 5 s. Bestem størrelsen af den opnåede impuls.
Svar: 45 N. s
Impulsen er produktet mellem kraftmodulet og aktiveringstiden.
Øvelse 2
Et legeme med en masse på 3 kg bevæger sig med en konstant retning under påvirkning af kræfter og accelererer, hvilket øger sin hastighed fra 2 til 4 m/s. Bestem den resulterende impuls under accelerationsprocessen.
Svar: 6 N.s
Da vi ikke kender intensiteten af den resulterende kraft, der bestemmer bevægelsen, men vi kender dens masse og variationen i hastighed, kan vi bestemme impulsen ved hjælp af Impulssætningen.
Øvelse 3
Intensiteten af den resulterende kraft, der virker på et legeme med en masse på 5 kg, varierer med tiden, som vist på grafen. Bestem intensiteten af kraften F-impulsen i intervallet fra 0 til 15 s.
Svar: 125 N. s.
Impulsmodulet er numerisk lig med arealet bestemt mellem graflinjen og tidsaksen.
Kraftens intensitet stiger fra 0 til 10 N, mellem 0 og 5 s. Beregning af arealet af trekanten har vi:
Hvor b er basen, og h er højden.
Efter 5 s forbliver kraften konstant i 10 s og danner et rektangel.
Det samlede areal er 25 + 100 = 125.
Impulsintensiteten er 125 N. s.
ASTH, Rafael. Impuls: hvordan man regner, formler og øvelser.Alt betyder noget, [n.d.]. Tilgængelig i: https://www.todamateria.com.br/impulso/. Adgang på:
Se også
- Mængde af bevægelse
- Arbejde i fysik
- Hydrostatisk
- Mekanisk energi
- Gravitationskraft
- Friktionskraft
- Atmosfærisk tryk
- Mekanisk kraft og ydeevne
