La forza applicata nel tempo crea un impulso, un cambiamento nel momento. L'impulso è definito nella meccanica classica come a vigore moltiplicato per il tempo trascorso. In termini di calcolo, l'impulso può essere calcolato come integrale della forza rispetto al tempo. Il simbolo dell'impulso è J o Imp.
La forza è una quantità vettoriale (la direzione conta) e anche l'impulso è un vettore nella stessa direzione. Quando un impulso viene applicato a un oggetto, ha un cambiamento vettoriale nel suo momento lineare. L'impulso è il prodotto della forza netta media che agisce su un oggetto e la sua durata. J = FΔt
In alternativa, l'impulso può essere calcolato come la differenza di momento tra due istanze date. Impulso = cambiamento nel momento = forza x tempo.
Unità di impulso
L'unità di impulso SI è la stessa del momento, i secondi di Newton N * so kg * m / s. I due termini sono uguali. Le unità ingegneristiche inglesi per impulso sono libbra-secondo (lbf * s) e lumaca-piede al secondo (lumaca * ft / s).
Il teorema dell'impulso-momento
Questo teorema è logicamente equivalente a La seconda legge del moto di Newton: forza equivale a tempi di massa accelerazione, noto anche come legge della forza. Il cambiamento di quantità di moto di un oggetto è uguale all'impulso applicato ad esso. J = Δ p.
Questo teorema può essere applicato a una massa costante o a una massa variabile. È rilevante soprattutto per i razzi, dove la massa del razzo cambia man mano che il carburante viene consumato per produrre la spinta.
Impulso di forza
Il prodotto della forza media e il tempo in cui viene esercitata è l'impulso della forza. È uguale al cambiamento di quantità di moto di un oggetto che non sta cambiando massa.
Questo è un concetto utile quando si studiano forze d'impatto. Se si aumenta il tempo durante il quale si verifica il cambio di forza, diminuisce anche la forza d'impatto. Viene utilizzato nella progettazione meccanica per la sicurezza ed è utile anche in applicazioni sportive. Si desidera ridurre la forza di impatto per un'auto che colpisce il guardrail, ad esempio progettando il collasso per crollare, nonché progettando parti dell'auto che si sgretolano all'impatto. Ciò allunga il tempo dell'impatto e quindi la forza.
Se vuoi che una palla venga ulteriormente spinta, accorcia i tempi di impatto con una racchetta o una mazza, aumentando la forza d'impatto. Nel frattempo, un pugile sa sporgersi da un pugno, quindi impiega più tempo ad atterrare, riducendo l'impatto.
Impulso specifico
L'impulso specifico è una misura dell'efficienza dei razzi e dei motori a reazione. È l'impulso totale che viene prodotto da un'unità di propellente mentre viene consumato. Se un razzo ha un impulso specifico più elevato, ha bisogno di meno propellente per guadagnare altitudine, distanza e velocità. È l'equivalente della spinta divisa per la portata del propellente. Se si utilizza il peso del propellente (in Newton o libbra), l'impulso specifico viene misurato in secondi. Questo è spesso il modo in cui i produttori segnalano le prestazioni del motore a razzo.