L'impulso è una grandezza in fisica che misura gli effetti di una forza su un corpo in un periodo di tempo. Come la forza, l'impulso è una grandezza vettoriale, che richiede, oltre al suo valore, anche la direzione in cui agisce.
Poiché l'impulso è il risultato della moltiplicazione di una forza per il tempo, la direzione e la direzione dell'impulso sono le stesse della forza.
Formula per l'impulso di una forza costante
Considerando la forza agente costante, l’impulso può essere calcolato come:
Dove, nel Sistema Internazionale di Misure abbiamo:
I è il modulo degli impulsi, misurato in N. S;
F è la forza, misurata in Newton; è l'intervallo di tempo, misurato in secondi.
Teorema dell'impulso
Il Teorema dell'Impulso viene utilizzato per determinare l'impulso di un corpo o di un punto materiale che è sottoposto all'azione di più di una forza. Poiché ci sono situazioni in cui il calcolo della forza risultante è un compito difficile, utilizziamo un'altra quantità in questo compito: la quantità di movimento.
In questo modo è possibile determinare l'impulso della forza risultante che agisce in un intervallo di tempo, anche senza conoscere la risultante delle forze, ma bensì la variazione della quantità di moto.
La quantità di movimento è il prodotto tra la massa e la velocità del corpo.
Dove,
Q è l'intensità della quantità di moto,
m è la massa in chilogrammi,
v è la velocità in metri al secondo.
Il Teorema dell'Impulso dice che l'impulso risultante è uguale alla variazione della quantità di moto di un corpo nello stesso campo d'azione della forza.
Considerando la massa costante nell'intervallo di tempo, possiamo evidenziare m.
Dove, è la velocità nell'istante finale;
è la velocità nell'istante iniziale.
Vedi anche Quantità di movimento.
Calcolo dell'impulso utilizzando il grafico forza x tempo
Poiché l'impulso è il risultato del prodotto tra la forza ed il tempo in cui agisce, l'intensità dell'impulso è numericamente uguale all'area del grafico.
L'area del rettangolo è il prodotto della base (t2 - t1) e della forza F.
Esercizi di impulso risolti
Esercizio 1
Una forza costante di intensità 9 N agisce su un punto materiale per 5 s. Determinare l'entità dell'impulso ottenuto.
Risposta: 45 N. S
L'impulso è il prodotto tra il modulo di forza ed il tempo di attuazione.
Esercizio 2
Un corpo di massa 3 kg si muove con direzione costante sotto l'azione di forze e accelera aumentando la sua velocità da 2 a 4 m/s. Determinare l'impulso risultante durante il processo di accelerazione.
Risposta: 6 N.s
Poiché non conosciamo l'intensità della forza risultante che determina il movimento, ma conosciamo la sua massa e la variazione di velocità, possiamo determinare l'impulso utilizzando il Teorema dell'Impulso.
Esercizio 3
L'intensità della forza risultante che agisce su un corpo di massa 5 kg varia nel tempo, come mostrato nel grafico. Determinare l'intensità dell'impulso della forza F, nell'intervallo da 0 a 15 s.
Risposta: 125 N. S.
Il modulo dell'impulso è numericamente uguale all'area determinata tra la linea del grafico e l'asse del tempo.
L'intensità della forza aumenta da 0 a 10 N, tra 0 e 5 s. Calcolando l'area del triangolo abbiamo:
Dove b è la base e h l'altezza.
Dopo 5 s, la forza rimane costante per 10 s, formando un rettangolo.
L'area totale è 25 + 100 = 125.
L'intensità dell'impulso è 125 N. S.
ASTH, Raffaello. Impulso: come calcolare, formule ed esercizi.Tutta la materia, [nd]. Disponibile in: https://www.todamateria.com.br/impulso/. Accesso a:
Vedi anche
- Quantità di movimento
- Lavora in fisica
- Idrostatico
- Energia meccanica
- Forza gravitazionale
- Forza di attrito
- Pressione atmosferica
- Potenza meccanica e prestazioni
