Impulssi on fysiikan suuruus, joka mittaa voiman vaikutuksia kehoon tietyn ajanjakson aikana. Samoin kuin voima, impulssi on vektorisuure, joka vaatii arvonsa lisäksi myös suunnan, johon se vaikuttaa.
Koska impulssi on seurausta voiman ja ajan kertomisesta, impulssin suunta ja suunta ovat samat kuin voiman.
Kaava vakiovoiman impulssille
Kun otetaan huomioon jatkuva vaikuttava voima, impulssi voidaan laskea seuraavasti:
Missä kansainvälisessä mittausjärjestelmässä meillä on:
I on impulssimoduuli, mitattuna N. s;
F on voima, mitattuna newtoneina; on aikaväli, mitattuna sekunteina.
Impulssilause
Impulssilausetta käytetään määrittämään sellaisen kappaleen tai materiaalipisteen impulssi, joka on useamman kuin yhden voiman vaikutuksen alaisena. Koska on tilanteita, joissa resultanttivoiman laskeminen on vaikea tehtävä, käytämme tässä tehtävässä toista suuretta: liikkeen määrää.
Tällä tavalla voidaan määrittää aikavälissä vaikuttavan resultanttivoiman impulssi, vaikka tietämättäkin voimien resultanttia, vaan pikemminkin liikemäärän vaihtelua.
Liikkeen määrä on kehon massan ja nopeuden tulo.
Missä,
Q on liikemäärän intensiteetti,
m on massa kilogrammoina,
v on nopeus metreinä sekunnissa.
Impulssilause sanoo, että tuloksena oleva impulssi on yhtä suuri kuin kappaleen liikemäärän vaihtelu samalla voiman vaikutusalueella.
Ottaen huomioon vakiomassan aikavälillä, voimme korostaa m.
Missä, on nopeus viimeisellä hetkellä;
on nopeus alkuhetkellä.
Katso myös Liikkeen määrä.
Impulssilaskenta käyttäen voima x aika -kaaviota
Koska impulssi on tulos voiman ja sen vaikutusajan välisestä tulosta, impulssin intensiteetti on numeerisesti yhtä suuri kuin kaavion pinta-ala.
Suorakulmion pinta-ala on kannan (t2 - t1) ja voiman F tulo.
Impulssiharjoitukset ratkaistu
Harjoitus 1
Vakiovoima, jonka intensiteetti on 9 N, vaikuttaa aineelliseen pisteeseen 5 sekunnin ajan. Määritä saadun impulssin suuruus.
Vastaus: 45 N. s
Impulssi on voimamoduulin ja käyttöajan tulo.
Harjoitus 2
Kappale, jonka massa on 3 kg, liikkuu vakiosuunnassa voimien vaikutuksesta ja kiihtyy kasvattaen nopeuttaan 2:sta 4 m/s: iin. Määritä tuloksena oleva impulssi kiihdytysprosessin aikana.
Vastaus: 6 N.s
Koska emme tiedä liikkeen määräävän voiman intensiteettiä, mutta tiedämme sen massan ja nopeuden vaihtelun, voimme määrittää impulssin impulssilauseen avulla.
Harjoitus 3
Tuloksena 5 kg painavaan kappaleeseen vaikuttavan voiman intensiteetti vaihtelee ajan myötä, kuten kaaviosta näkyy. Määritä voiman F impulssin intensiteetti välillä 0 - 15 s.
Vastaus: 125 N. s.
Impulssimoduuli on numeerisesti yhtä suuri kuin kuvaajaviivan ja aika-akselin välinen alue.
Voiman intensiteetti kasvaa 0 - 10 N välillä 0 - 5 s. Laskemme saamamme kolmion pinta-alan:
Missä b on kanta ja h korkeus.
5 sekunnin kuluttua voima pysyy vakiona 10 s muodostaen suorakulmion.
Kokonaispinta-ala on 25 + 100 = 125.
Impulssin intensiteetti on 125 N. s.
ASTH, Rafael. Impulssi: miten lasketaan, kaavat ja harjoitukset.Kaikki väliä, [n.d.]. Saatavilla: https://www.todamateria.com.br/impulso/. Pääsy osoitteessa:
Katso myös
- Liikkeen määrä
- Työskentele fysiikassa
- Hydrostaattinen
- Mekaaninen energia
- Painovoima
- Kitkavoima
- Ilmakehän paine
- Mekaaninen teho ja suorituskyky
