Impuls er en størrelse i fysikk som måler effekten av en kraft på en kropp over en periode. Akkurat som kraft er impuls en vektormengde, som krever, i tillegg til verdien, også retningen den virker i.
Siden impuls er resultatet av multiplikasjonen av en kraft og tid, er retningen og retningen til impulsen den samme som kraften.
Formel for impulsen til en konstant kraft
Tatt i betraktning den konstante virkende kraften, kan impulsen beregnes ved:
Hvor, i det internasjonale målesystemet har vi:
I er impulsmodulen, målt i N. s;
F er kraften, målt i Newton; er tidsintervallet, målt i sekunder.
Impulsteorem
Impulsteoremet brukes til å bestemme impulsen til et legeme eller et materiell punkt som er under påvirkning av mer enn én kraft. Siden det er situasjoner der det er en vanskelig oppgave å beregne den resulterende kraften, bruker vi en annen størrelse i denne oppgaven: mengden av bevegelse.
På denne måten er det mulig å bestemme impulsen til den resulterende kraften som virker i et tidsintervall, selv uten å kjenne resultanten til kreftene, men heller variasjonen i momentumet.
Mengden av bevegelse er produktet mellom massen og kroppens hastighet.
Hvor,
Q er intensiteten til momentumet,
m er massen i kilogram,
v er hastigheten i meter per sekund.
Impulsteoremet sier at den resulterende impulsen er lik variasjonen i bevegelsesmengden til et legeme i samme virkeområde til kraften.
Med tanke på den konstante massen i tidsintervallet kan vi fremheve m.
Hvor, er hastigheten i siste øyeblikk;
er hastigheten i det første øyeblikket.
Se også Mengde bevegelse.
Impulsberegning ved bruk av kraft x tid grafen
Ettersom impulsen er resultatet av produktet mellom kraften og tiden den virker, er impulsens intensitet numerisk lik arealet av grafen.
Arealet av rektangelet er produktet av basen (t2 - t1) og kraften F.
Impulsøvelser løst
Øvelse 1
En konstant kraft med intensitet 9 N virker på et materialpunkt i 5 s. Bestem størrelsen på den oppnådde impulsen.
Svar: 45 N. s
Impulsen er produktet mellom kraftmodulen og aktiveringstiden.
Øvelse 2
Et legeme med en masse på 3 kg beveger seg med en konstant retning under påvirkning av krefter og akselererer, og øker hastigheten fra 2 til 4 m/s. Bestem den resulterende impulsen under akselerasjonsprosessen.
Svar: 6 N.s
Siden vi ikke vet intensiteten til den resulterende kraften som bestemmer bevegelsen, men vi vet dens masse og variasjonen i hastighet, kan vi bestemme impulsen ved hjelp av Impulsteoremet.
Øvelse 3
Intensiteten til den resulterende kraften som virker på en kropp med en masse på 5 kg varierer med tiden, som vist i grafen. Bestem intensiteten til kraften F-impulsen, i intervallet fra 0 til 15 s.
Svar: 125 N. s.
Impulsmodulen er numerisk lik arealet som er bestemt mellom graflinjen og tidsaksen.
Kraftens intensitet øker fra 0 til 10 N, mellom 0 og 5 s. Beregning av arealet av trekanten vi har:
Hvor b er grunnflaten og h er høyden.
Etter 5 s forblir kraften konstant i 10 s, og danner et rektangel.
Det totale arealet er 25 + 100 = 125.
Impulsintensiteten er 125 N. s.
ASTH, Rafael. Impuls: hvordan regne, formler og øvelser.All Matter, [n.d.]. Tilgjengelig i: https://www.todamateria.com.br/impulso/. Tilgang på:
Se også
- Mengde bevegelse
- Arbeid i fysikk
- Hydrostatisk
- Mekanisk energi
- Tyngdekraft
- Friksjonskraft
- Atmosfærisk trykk
- Mekanisk kraft og ytelse
