El impulso es una magnitud en Física que mide los efectos de una fuerza sobre un cuerpo durante un período de tiempo. Al igual que la fuerza, el impulso es una magnitud vectorial que requiere, además de su valor, también la dirección en la que actúa.
Dado que el impulso es el resultado de la multiplicación de una fuerza y el tiempo, la dirección y dirección del impulso son las mismas que las de la fuerza.
Fórmula para el impulso de una fuerza constante.
Considerando la fuerza actuante constante, el impulso se puede calcular mediante:
Donde, en el Sistema Internacional de Medidas tenemos:
I es el módulo de impulso, medido en N. s;
F es la fuerza, medida en Newtons; es el intervalo de tiempo, medido en segundos.
Teorema del impulso
El Teorema del Impulso se utiliza para determinar el impulso de un cuerpo o punto material que se encuentra bajo la acción de más de una fuerza. Como hay situaciones en las que calcular la fuerza resultante es una tarea difícil, utilizamos otra cantidad en esta tarea: la cantidad de movimiento.
De esta forma, es posible determinar el impulso de la fuerza resultante que actúa en un intervalo de tiempo, incluso sin conocer la resultante de las fuerzas, sino la variación del momento.
La cantidad de movimiento es el producto entre la masa y la velocidad del cuerpo.
Dónde,
Q es la intensidad del impulso,
m es la masa en kilogramos,
v es la velocidad en metros por segundo.
El Teorema del Impulso dice que el impulso resultante es igual a la variación del momento de un cuerpo en el mismo rango de acción de la fuerza.
Considerando la masa constante en el intervalo de tiempo, podemos destacar m.
Dónde, es la velocidad en el instante final;
es la velocidad en el instante inicial.
vea también Cantidad de movimiento.
Cálculo del impulso utilizando el gráfico fuerza x tiempo
Como el impulso es resultado del producto entre la fuerza y el tiempo en que actúa, la intensidad del impulso es numéricamente igual al área de la gráfica.
El área del rectángulo es el producto de la base (t2 - t1) y la fuerza F.
Ejercicios de impulso resueltos
Ejercicio 1
Una fuerza constante de intensidad 9 N actúa sobre un punto material durante 5 s. Determine la magnitud del impulso obtenido.
Respuesta: 45 N. s
El impulso es el producto entre el módulo de fuerza y el tiempo de actuación.
Ejercicio 2
Un cuerpo con una masa de 3 kg se mueve con dirección constante bajo la acción de fuerzas y acelera, aumentando su velocidad de 2 a 4 m/s. Determine el impulso resultante durante el proceso de aceleración.
Respuesta: 6 N.s
Como no conocemos la intensidad de la fuerza resultante que determina el movimiento, pero sí su masa y la variación de velocidad, podemos determinar el impulso utilizando el Teorema del Impulso.
Ejercicio 3
La intensidad de la fuerza resultante que actúa sobre un cuerpo con una masa de 5 kg varía con el tiempo, como se muestra en la gráfica. Determine la intensidad de la fuerza F impulso, en el intervalo de 0 a 15 s.
Respuesta: 125 N. s.
El módulo de impulso es numéricamente igual al área determinada entre la línea del gráfico y el eje del tiempo.
La intensidad de la fuerza aumenta de 0 a 10 N, entre 0 y 5 s. Calculando el área del triángulo tenemos:
Donde b es la base y h la altura.
Después de 5 s, la fuerza permanece constante durante 10 s, formando un rectángulo.
El área total es 25 + 100 = 125.
La intensidad del impulso es de 125 N. s.
ASTH, Rafael. Impulso: cómo calcular, fórmulas y ejercicios.Todo importa, [Dakota del Norte.]. Disponible: https://www.todamateria.com.br/impulso/. Acceso en:
vea también
- Cantidad de movimiento
- Trabajar en Física
- Hidrostático
- Energía mecánica
- Fuerza gravitacional
- Fuerza de fricción
- Presión atmosférica
- Potencia mecánica y rendimiento.
