אימפולס: איך לחשב, נוסחאות ותרגילים

דחף הוא גודל בפיזיקה המודד את ההשפעות של כוח על הגוף לאורך תקופה. בדיוק כמו כוח, דחף הוא גודל וקטור, המצריך, בנוסף לערכו, גם את הכיוון שבו הוא פועל.

מכיוון שדחף הוא תוצאה של הכפלה של כוח וזמן, הכיוון והכיוון של הדחף זהים לזה של הכוח.

נוסחה לדחף של כוח קבוע

בהתחשב בכוח הפועל הקבוע, ניתן לחשב את הדחף על ידי:

התחל סגנון מתמטיקה גודל 18px ישר I עם רווח בכתב עילי של חץ ימינה שווה לרווח ישר F עם רווח בכתב עילי של חץ ימינה. הגדל את החלל ישר לקצה הסגנון

איפה, במערכת המדידות הבינלאומית יש לנו:

I הוא מודול הדחפים, נמדד ב-N. s;
F הוא הכוח, הנמדד בניוטון;
תוספת ישרה t הוא מרווח הזמן, הנמדד בשניות.

משפט אימפולס

משפט האימפולס משמש לקביעת הדחף של גוף או נקודה חומרית שנמצאים תחת פעולה של יותר מכוח אחד. מכיוון שיש מצבים בהם חישוב הכוח הנוצר הוא משימה קשה, אנו משתמשים בכמות נוספת במשימה זו: כמות התנועה.

כך ניתן לקבוע את דחף הכוח הנובע הפועל במרווח זמן, גם מבלי לדעת את תוצאת הכוחות, אלא את השונות במומנטום.

כמות התנועה היא התוצר בין המסה למהירות הגוף.

התחל סגנון מתמטיקה גודל 16px ישר Q עם חץ ימינה בכתב עילי שווה ישר m. ישר v עם חץ ימינה רווח בכתב עילי סוף הסגנון

איפה,

ש' היא עוצמת המומנטום,
m היא המסה בקילוגרמים,
v היא המהירות במטרים לשנייה.

משפט האימפולס אומר שהדחף המתקבל שווה לשינוי התנע של גוף באותו טווח פעולה של הכוח.

התחל סגנון מתמטיקה גודל 18px ישר I שווה ישר m. ישר v עם ישר f subscript מינוס רווח ישר m. ישר v עם ישר i subscript סוף סגנון

בהתחשב במסה הקבועה במרווח הזמן, נוכל להדגיש את m.

התחל סגנון מתמטיקה גודל 18px ישר I שווה ישר m שמאל סוגרי ישר v עם ישר f מנוי מינוס רווח ישר v עם ישר i מנוי סוגרי ימין סוף סגנון

איפה,
ישר v עם ישר f subscript היא המהירות ברגע האחרון;
recto v עם recto i subscript היא המהירות ברגע הראשוני.

instagram story viewer

ראה גם כמות התנועה.

חישוב דחף באמצעות גרף כוח x זמן

מכיוון שהדחף הוא תוצאה של המכפלה בין הכוח לזמן בו הוא פועל, עוצמת הדחף שווה מספרית לשטח הגרף.

שטח המלבן הוא מכפלת הבסיס (t2 - t1) והכוח F.

התחל סגנון מתמטיקה גודל 16px שטח שטח שווה רווח ישר F. רווח שמאל סוגרי ישר t עם 2 רווח תחתון מינוס רווח ישר t עם רווח תחתי 1 סוגריים ימני שווה רווח ישר F רווח. הגדל את החלל ישר לקצה הסגנון

תרגילי דחף נפתרו

תרגיל 1

כוח קבוע בעוצמה 9 N פועל על נקודה חומרית למשך 5 שניות. קבע את גודל הדחף המתקבל.

ראה תשובה

תשובה: 45 N. ס

הדחף הוא המכפלה בין מודול הכוח לזמן ההפעלה.

רווח ישר I שווה רווח ישר F רווח. רווח ישר t ישר I רווח שווה רווח 9 רווח. רווח 5 ישר I רווח שווה לרווח 45 רווח ישר N רווח. חלל ישר

תרגיל 2

גוף עם מסה של 3 ק"ג נע בכיוון קבוע תחת פעולת כוחות ומאיץ, ומגדיל את מהירותו מ-2 ל-4 מ"ש. קבע את הדחף המתקבל במהלך תהליך האצה.

ראה תשובה

תשובה: 6 נ.ש

מכיוון שאיננו יודעים את עוצמת הכוח הנוצר שקובע את התנועה, אך אנו יודעים את המסה שלו ואת השונות במהירות, אנו יכולים לקבוע את הדחף באמצעות משפט האימפולס.