Impulsul este o mărime în fizică care măsoară efectele unei forțe asupra unui corp într-o perioadă de timp. La fel ca și forța, impulsul este o mărime vectorială, necesitând, pe lângă valoarea sa, și direcția în care acționează.
Deoarece impulsul este rezultatul înmulțirii unei forțe și a unui timp, direcția și direcția impulsului sunt aceleași cu cele ale forței.
Formula pentru impulsul unei forțe constante
Având în vedere forța care acționează constant, impulsul poate fi calculat prin:
Unde, în Sistemul Internațional de Măsurători avem:
I este modulul de impuls, măsurat în N. s;
F este forța, măsurată în Newtoni; este intervalul de timp, măsurat în secunde.
Teorema impulsului
Teorema impulsului este folosită pentru a determina impulsul unui corp sau punct material care se află sub acțiunea mai multor forțe. Întrucât există situații în care calcularea forței rezultante este o sarcină dificilă, folosim o altă cantitate în această sarcină: cantitatea de mișcare.
În acest fel, se poate determina impulsul forței rezultante care acționează într-un interval de timp, chiar și fără a cunoaște rezultanta forțelor, ci mai degrabă variația impulsului.
Cantitatea de miscare este produsul dintre masa si viteza corpului.
Unde,
Q este intensitatea impulsului,
m este masa în kilograme,
v este viteza în metri pe secundă.
Teorema impulsului spune că impulsul rezultat este egal cu variația impulsului unui corp în același domeniu de acțiune al forței.
Având în vedere masa constantă în intervalul de timp, putem evidenția m.
Unde, este viteza în momentul final;
este viteza în momentul inițial.
Vezi și tu Cantitatea de mișcare.
Calculul impulsului folosind graficul forță x timp
Deoarece impulsul este rezultatul produsului dintre forța și timpul în care acționează, intensitatea impulsului este numeric egală cu aria graficului.
Aria dreptunghiului este produsul bazei (t2 - t1) și forța F.
Exerciții de impuls rezolvate
Exercitiul 1
O forță constantă de intensitate 9 N acţionează asupra unui punct material timp de 5 s. Determinați mărimea impulsului obținut.
Răspuns: 45 N. s
Impulsul este produsul dintre modulul de forță și timpul de acționare.
Exercițiul 2
Un corp cu o masă de 3 kg se mișcă cu direcție constantă sub acțiunea forțelor și accelerează, crescându-și viteza de la 2 la 4 m/s. Determinați impulsul rezultat în timpul procesului de accelerare.
Raspuns: 6 N.s
Deoarece nu cunoaștem intensitatea forței rezultate care determină mișcarea, dar cunoaștem masa acesteia și variația vitezei, putem determina impulsul folosind teorema impulsului.
Exercițiul 3
Intensitatea forței rezultate care acționează asupra unui corp cu o masă de 5 kg variază în timp, așa cum se arată în grafic. Determinați intensitatea impulsului forței F, în intervalul de la 0 la 15 s.
Raspuns: 125 N. s.
Modulul de impuls este numeric egal cu aria determinată între linia graficului și axa timpului.
Intensitatea forței crește de la 0 la 10 N, între 0 și 5 s. Calculând aria triunghiului avem:
Unde b este baza și h, înălțimea.
După 5 s, forța rămâne constantă timp de 10 s, formând un dreptunghi.
Suprafața totală este 25 + 100 = 125.
Intensitatea impulsului este de 125 N. s.
ASTH, Rafael. Impuls: cum se calculează, formule și exerciții.Tot Materia, [n.d.]. Disponibil in: https://www.todamateria.com.br/impulso/. Acces la:
Vezi și tu
- Cantitatea de mișcare
- Lucrează în Fizică
- Hidrostatic
- Energie mecanică
- Forta gravitationala
- Forța de frecare
- Presiune atmosferică
- Putere mecanică și performanță
