Impuls și cantitatea de mișcare sunt mărimi fizice vectoriale utilizat în studiul dinamicii. Unitatea de măsură pentru ambele este aceeași (kg.m / s) și sunt legate de teorema impulsului și, de asemenea, de A doua lege a lui Newton.
Ce este impulsul?
Cantitatea de mișcare este produsul dintre Paste a unui corp și a vitezei acestuia. Este o cantitate vector a cărei unitate de măsură, conform sSistemul internațional de unități (SEu), poate fi kg.m / s sau N.s.
THE formulă folosit pentru a calcula cantitatea de mișcare este după cum urmează:
Q - cantitatea de mișcare (kg.m / s)
m - masa (kg)
v - viteza (m / s)
Cantitatea de mișcare este o cantitate deosebit de utilă pentru studierea ciocniri, deoarece, în coliziuni elastice, cantitatea totală de mișcare trebuie menținută constantă.
Ce este impulsul?
Impuls este măsura variațiedăcantitateaîncirculaţie. La fel ca impulsul, este o cantitate vectorială. Când aplicați un impuls unui corp, cantitatea sa de mișcare se schimbă. Cea mai simplă definiție a impulsului este prezentată în formula de mai jos.
Eu - impuls (kg.m / s sau N.s)
∆Î - variația cantității de mișcare (kg.m / s sau N.s)
impuls și forță
La aplicarea unui putere unui corp, impulsul care este aplicat corpului respectiv depinde de timpul de contact dintre corpuri. Cu cât acest timp este mai lung, cu atât este mai mare forța oferită și cu atât este mai mare cantitatea de variație a mișcării.
F - forta (N)
t - interval de timp
Din formula de mai sus, puteți vedea că pentru o anumită măsură de impuls, forța și intervalul de timp sunt invers proporționale. Acest fapt explică utilitatea barei de protecție auto, deoarece, deoarece coliziunea durează mai mult din cauza deformării barei de protecție, forța exercitată asupra vehiculului și pasagerului este mai mică, deși impulsul suferit este același cu cel al unei coliziuni care s-ar produce fără aceasta protecţie.
Vezi și: Accelerarea - ce este, formule rezolvate și exerciții
A doua lege, impuls, cantitate și mișcare a lui Newton
Inițial, A doua lege a lui Newton, cunoscut ca Principiul fundamental al dinamicii, a fost scris în termeni de cantități precum impulsul, impulsul și timpul. Conform acestei legi, forța netă asupra unui corp este egală cu produsul masei sale și al accelerației sale, dar această definiție se poate scrie și astfel încât forța rezultată să fie egală cu modificarea cantității de mișcare pe parcursul unui anumit interval de timp.
În cele din urmă, cele două expresii prezentate mai sus pot fi combinate astfel încât variația cantitatea de mișcare este egală cu produsul forței rezultate și intervalul de timp de aplicare de putere. Această identitate se numește teorema impulsului.
Citește și: Rezumat cu toate cele mai importante lucruri despre cele trei legi ale lui Newton
Exerciții rezolvate privind impulsul și cantitatea de mișcare
Întrebarea 1 - (Udesc) O airbag iar centurile de siguranță sunt elemente de siguranță prezente în toate mașinile noi fabricate în Brazilia. Folosind conceptele primei legi a lui Newton, a impulsului unei forțe și a variației impulsului, analizați propozițiile.
I. O airbag mărește forța medie a forței care acționează asupra ocupantului mașinii atunci când se ciocnește cu tabloul de bord, mărind cantitatea de mișcare a ocupantului.
II. O airbag crește timpul de coliziune între ocupantul mașinii și tabloul de bord, scăzând astfel forța medie care acționează asupra sa în coliziune.
III. Centura de siguranță împiedică ocupantul mașinii, într-o coliziune, să continue mișcarea cu o mișcare uniformă rectilinie.
IV. Centura de siguranță încetinește ocupantul mașinii într-o coliziune, mărind cantitatea de mișcare a ocupantului.
bifați alternativa corect:
a) Numai afirmațiile I și IV sunt adevărate.
b) Numai afirmațiile II și III sunt adevărate.
c) Numai afirmațiile I și III sunt adevărate.
d) Numai afirmațiile II și IV sunt adevărate.
e) Toate afirmațiile sunt adevărate.
Șablon: litera B.
Rezoluţie:
Să analizăm fiecare dintre alternative:
[Eu] - Fals. O airbag reduce forța aplicată corpului, mărind timpul de aplicare a forței.
[II] - Adevărat.
[III] - Adevărat.
[IV] - Fals. Cantitatea de mișcare a ocupantului este redusă.
Întrebarea 2 - (PUC-RJ) Un jucător de tenis, în timpul serviciului, aruncă mingea vertical în sus. La atingerea înălțimii maxime, mingea este lovită de racheta de tenis și pleacă cu o viteză de 108 km / h în direcție orizontală.
Calculați, în kg.m / s, modulul variației impulsului liniar al mingii între instanțe imediat după și chiar înainte de a fi lovit de rachetă.
Dat fiind: Luați în considerare masa mingii de tenis egală cu 50 g.
a) 1,5
b) 5.4
c) 54
d) 1500
e) 5400
Șablon: litera a.
Rezoluţie:
Pentru a rezolva exercițiul, este necesar să scrieți masa, care este în grame, în kilograme (m = 50,10-3 kg). Mai mult, viteza, care este în km / h, trebuie exprimată în m / s. Rețineți calculul:
Întrebarea 3 - (UECE) Luați în considerare o sferă foarte mică, cu o masă egală cu 1 kg, călătorind la o viteză de 2 m / s, fără a se roti timp de 3 s. În acest interval de timp, impulsul liniar al acestei particule este:
a) 2 kg.m / s
b) 3 s
c) 6 kg.m / s
d) 6 m
Șablon: litera a.
Rezoluţie:
Pentru a rezolva exercițiul, este suficient să multiplicați masa și viteza corpului, dar este, de asemenea, necesar să vă amintiți unitatea de măsură a cantității de mișcare, kg.m / s.
De Rafael Hellerbrock
Profesor de fizică
Sursă: Școala din Brazilia - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/impulso-e-quantidade-de-movimento.htm