Какво е импулс във физиката?

Приложената във времето сила създава импулс, промяна в инерцията. Импулсът се определя в класическата механика като сила умножено по времето, през което действа. В изчисление, импулсът може да бъде изчислен като интеграл на сила по отношение на времето. Символът за импулс е J или Imp.

Силата е векторно количество (посоката има значение), а импулсът също е вектор в същата посока. Когато импулс се прилага към даден обект, той има векторна промяна в линейния си импулс. Импулсът е произведение на средната нетна сила, действаща върху даден обект и неговата продължителност. J = FΔT

Алтернативно, импулсът може да бъде изчислен като разликата в импулса между два дадени инстанция. Импулс = промяна в инерцията = сила х време.

Единици на импулса

SI единицата на импулса е същата като за импулса, Нютоновата секунда N * s или kg * m / s. Двата термина са равни. Английските инженерни единици за импулс са фунт-секунда (lbf * s) и pug-крак в секунда (slug * ft / s).

Теоремата за импулса-импулс

Тази теорема е логично еквивалентна на

instagram viewer
Вторият закон за движението на Нютон: сила е равна на маса пъти ускорение, известен още като закон за силата. Промяната в импулса на даден обект се равнява на прилагания към него импулс. J = Δ стр.

Тази теорема може да се приложи към постоянна маса или към променяща се маса. Това е особено важно за ракетите, където масата на ракетата се променя, тъй като горивото се изразходва за създаване на тяга.

Импулс на сила

Продуктът със средна сила и времето, в което се упражнява, е силовият импулс. Тя е равна на промяната на импулса на обект, който не променя масата.

Това е полезна концепция, когато изучавате сили за удар. Ако увеличите времето, за което се случва смяната на силата, силата на удара също намалява. Това се използва в механичния дизайн за безопасност и е полезно и при спортни приложения. Искате да намалите силата на удара за автомобил, удрящ оградата, например, като проектирате оградата да се срути, както и да проектирате части от колата да се срутят при удар. Това удължава времето на удара и следователно силата.

Ако искате топка да бъде задвижвана допълнително, искате да съкратите времето на удара с ракета или бухалка, повишавайки силата на удара. Междувременно боксьорът знае да се отклони от удар, така че да отнеме повече време при кацане, намалявайки удара.

Специфичен импулс

Специфичният импулс е мярка за ефективността на ракетите и реактивните двигатели. Това е общият импулс, който се произвежда от единица гориво, докато се консумира. Ако ракетата има по-висок специфичен импулс, тя се нуждае от по-малко гориво, за да спечели височина, разстояние и скорост. Той е еквивалент на тягата, разделена на дебита на горивото. Ако се използва теглото на горивото (в Нютон или лира), специфичният импулс се измерва за секунди. Това често се съобщава от производителите за работата на ракетния двигател.