Импульс — это величина в физике, которая измеряет воздействие силы на тело за определенный период времени. Так же, как и сила, импульс является векторной величиной, требующей помимо своего значения еще и направления, в котором он действует.
Поскольку импульс является результатом произведения силы и времени, направление и направление импульса такие же, как и у силы.
Формула импульса постоянной силы
Учитывая постоянную действующую силу, импульс можно рассчитать по формуле:
Где в Международной системе измерений мы имеем:
I — импульсный модуль, измеряемый в Н. с;
F — сила, измеряемая в Ньютонах; — интервал времени, измеряемый в секундах.
Теорема об импульсе
Теорема об импульсе используется для определения импульса тела или материальной точки, находящейся под действием более чем одной силы. Поскольку бывают ситуации, в которых вычисление равнодействующей силы является сложной задачей, мы используем в этой задаче другую величину: количество движения.
Таким способом можно определить импульс равнодействующей силы, действующей в интервале времени, даже не зная равнодействующую сил, а скорее изменение импульса.
Количество движения – это произведение массы тела на скорость.
Где,
Q – интенсивность импульса,
m – масса в килограммах,
v — скорость в метрах в секунду.
Теорема об импульсе гласит, что возникающий импульс равен изменению импульса тела в том же диапазоне действия силы.
Учитывая постоянство массы на временном интервале, можно выделить m.
Где, – скорость в последний момент;
– скорость в начальный момент.
См. также Количество движения.
Расчет импульса с использованием графика силы x времени
Поскольку импульс является результатом произведения силы на время, в течение которого она действует, интенсивность импульса численно равна площади графика.
Площадь прямоугольника равна произведению основания (t2 – t1) и силы F.
Импульсные упражнения решены
Упражнение 1
На материальную точку в течение 5 с действует постоянная сила интенсивностью 9 Н. Определите величину полученного импульса.
Ответ: 45 Н. с
Импульс – это произведение модуля силы на время срабатывания.
Упражнение 2
Тело массой 3 кг под действием сил движется с постоянным направлением и ускоряется, увеличивая свою скорость с 2 до 4 м/с. Определите результирующий импульс в процессе ускорения.
Ответ: 6 Н.с.
Поскольку мы не знаем интенсивность результирующей силы, определяющей движение, но знаем ее массу и изменение скорости, мы можем определить импульс, используя теорему об импульсе.
Упражнение 3
Интенсивность результирующей силы, действующей на тело массой 5 кг, меняется со временем, как показано на графике. Определить интенсивность импульса силы F в интервале от 0 до 15 с.
Ответ: 125 Н. с.
Модуль импульса численно равен площади, определяемой между линией графика и осью времени.
Интенсивность силы увеличивается от 0 до 10 Н в течение периода от 0 до 5 с. Вычислив площадь треугольника имеем:
Где b — основание, а h — высота.
Через 5 с сила остается постоянной в течение 10 с, образуя прямоугольник.
Общая площадь 25+100=125.
Интенсивность импульса 125 Н. с.
АСТ, Рафаэль. Импульс: как считать, формулы и упражнения.Все имеет значение, [без даты]. Доступно в: https://www.todamateria.com.br/impulso/. Доступ по адресу:
См. также
- Количество движения
- Работа по физике
- Гидростатический
- Механическая энергия
- Сила гравитации
- Сила трения
- Атмосферное давление
- Механическая мощность и производительность
