Impuls: kako izračunati, formule i vježbe

Impuls je veličina u fizici koja mjeri učinke sile na tijelo tijekom određenog vremenskog razdoblja. Kao i sila, i impuls je vektorska veličina, za koju je osim vrijednosti potreban i smjer u kojem djeluje.

Budući da je impuls rezultat množenja sile i vremena, smjer i smjer impulsa su isti kao i sile.

Formula za impuls konstantne sile

S obzirom na stalnu silu koja djeluje, impuls se može izračunati prema:

početni stil matematička veličina 18px ravno I sa strelicom udesno nadnaslov razmak jednak ravnom razmaku F sa strelicom nadesno nadnaslov razmak. prostorni prirast ravno t kraj stila

Gdje u Međunarodnom mjernom sustavu imamo:

I je modul impulsa, mjeren u N. s;
F je sila, mjerena u Newtonima;
ravni prirast t je vremenski interval, mjeren u sekundama.

Teorem o impulsu

Teorem o impulsu koristi se za određivanje impulsa tijela ili materijalne točke koja je pod djelovanjem više od jedne sile. Kako postoje situacije u kojima je izračunavanje rezultantne sile težak zadatak, u ovom zadatku koristimo drugu veličinu: količinu kretanja.

Na taj način moguće je odrediti impuls rezultante sile koja djeluje u vremenskom intervalu, čak i bez poznavanja rezultante sila, već promjene količine gibanja.

Količina gibanja je umnožak između mase i brzine tijela.

instagram story viewer

početni stil matematika veličina 16px ravno Q sa strelicom desno superskript jednako ravno m. ravno v sa strelicom desno superskript razmak kraj stila

Gdje,

Q je intenzitet momenta,
m je masa u kilogramima,
v je brzina u metrima u sekundi.

Teorem o impulsu kaže da je rezultirajući impuls jednak varijaciji količine gibanja tijela u istom rasponu djelovanja sile.

početni stil matematika veličina 18px ravno I jednako ravno m. ravno v s ravnim indeksom f minus razmak m. ravno v s ravnim i indeksom na kraju stila

S obzirom na konstantnu masu u vremenskom intervalu, izdvajamo m.

početni stil matematika veličina 18px ravno I jednako ravno m lijeva zagrada ravno v s ravnim f indeks minus ravni razmak v s ravnim i indeks desna zagrada kraj stila

Gdje,
ravno v s ravnim f indeksom je brzina u konačnom trenutku;
recto v s recto i indeksom je brzina u početnom trenutku.

Vidi također Količina kretanja.

Izračun impulsa korištenjem grafikona sila x vrijeme

Kako je impuls rezultat umnoška sile i vremena u kojem djeluje, intenzitet impulsa je brojčano jednak površini grafa.

Površina pravokutnika je proizvod baze (t2 - t1) i sile F.

početni stil matematička veličina 16px Površinski prostor jednak je ravnom razmaku F. razmak lijeva zagrada ravno t s 2 indeksa razmak minus ravni razmak t s 1 indeks desna zagrada razmak jednako ravno razmak F razmak. prostorni prirast ravno t kraj stila

Impulsne vježbe riješene

Vježba 1

Stalna sila intenziteta 9 N djeluje na materijalnu točku 5 s. Odredite veličinu dobivenog impulsa.

Vidi Odgovor

Odgovor: 45 N. s

Impuls je umnožak između modula sile i vremena aktiviranja.

ravno I razmak jednako ravno razmak F razmak. razmak prirast ravno t ravno I razmak jednako razmak 9 razmak. razmak 5 ravno I razmak jednako razmak 45 ravno razmak N razmak. ravni prostor

Vježba 2

Tijelo mase 3 kg giba se stalnim smjerom pod djelovanjem sila i ubrzava se povećavajući svoju brzinu od 2 na 4 m/s. Odredite rezultirajući impuls tijekom procesa ubrzanja.

Vidi Odgovor

Odgovor: 6 N.s

Kako ne znamo intenzitet rezultirajuće sile koja određuje kretanje, ali znamo njenu masu i varijaciju brzine, pomoću teorema o impulsu možemo odrediti impuls.

početni stil matematika veličina 16px ravno I jednako ravno m. ravno v s ravnim indeksom f minus razmak m. ravno v s ravnim i indeksom ravno I razmak jednako razmaku 3.4 razmak minus razmak 3.2 ravno I razmak jednako razmaku 12 razmak minus razmak 6 ravno I razmak jednako razmaku 6 ravno razmak N razmak. ravan prostor kraj stila

Vježba 3

Intenzitet rezultirajuće sile koja djeluje na tijelo mase 5 kg mijenja se s vremenom, kao što je prikazano na grafu. Odrediti intenzitet impulsa sile F, u intervalu od 0 do 15 s.