Siła przyłożona w czasie tworzy impuls, zmianę pędu. Impuls definiowany jest w mechanice klasycznej jako siła pomnożone przez czas działania. W kategoriach rachunkowych impuls można obliczyć jako całkę siły względem czasu. Symbolem impulsu jest jot lub Imp.
Siła jest wielkością wektora (kierunek ma znaczenie), a impuls jest również wektorem w tym samym kierunku. Gdy do obiektu przykładany jest impuls, zmienia on wektor w pędu liniowym. Impuls jest iloczynem średniej siły netto działającej na przedmiot i czasu jego trwania. jot = FAΔt
Alternatywnie impuls można obliczyć jako różnicę pędu między dwoma podanymi instancjami. Impuls = zmiana pędu = siła x czas.
Jednostki impulsu
Jednostka impulsu SI jest taka sama jak dla pędu, drugiego N * s Newtona lub kg * m / s. Te dwa warunki są równe. Angielskie jednostki inżynieryjne dla impulsu to funt-sekunda (lbf * s) i stopa ślimaka na sekundę (ślimak * ft / s).
Twierdzenie Impulse-Momentum
Twierdzenie to jest logicznie równoważne z Drugie prawo ruchu Newtona
: siła równa się masowym razy przyśpieszenie, znany również jako prawo siły. Zmiana pędu obiektu jest równa impulsowi przyłożonemu do niego. jot = Δ p.Twierdzenie to można zastosować do stałej masy lub masy zmieniającej się. Dotyczy to zwłaszcza rakiet, w których masa rakiety zmienia się, gdy paliwo jest zużywane na wytworzenie ciągu.
Impuls siły
Iloczyn siły średniej i czasu jej wywierania jest impulsem siły. Jest równa zmianie pędu obiektu, który nie zmienia masy.
Jest to przydatna koncepcja podczas badania sił uderzenia. Jeśli wydłużysz czas, w którym następuje zmiana siły, siła uderzenia również się zmniejszy. Jest to stosowane w projektach mechanicznych dla bezpieczeństwa i jest przydatne również w zastosowaniach sportowych. Chcesz zmniejszyć siłę uderzenia w poręcz uderzającą w samochód, na przykład poprzez zaprojektowanie poręczy do zapadnięcia się, a także zaprojektowanie części samochodu, które zgniotą się przy uderzeniu. Wydłuża to czas uderzenia, a tym samym siłę.
Jeśli chcesz, aby piłka była dalej napędzana, chcesz skrócić czas uderzenia rakietą lub kijem, zwiększając siłę uderzenia. Tymczasem bokser wie, że odchyla się od ciosu, więc lądowanie trwa dłużej, zmniejszając uderzenie.
Konkretny impuls
Impuls właściwy jest miarą wydajności rakiet i silników odrzutowych. Jest to całkowity impuls wytwarzany przez jednostkę gazu pędnego podczas jego zużycia. Jeśli rakieta ma wyższy impuls właściwy, potrzebuje mniej paliwa, aby uzyskać wysokość, odległość i prędkość. Jest to ekwiwalent ciągu podzielonego przez natężenie przepływu paliwa. Jeśli stosuje się masę paliwa (w niutonach lub funtach), impuls właściwy mierzy się w sekundach. Tak często producenci zgłaszają osiągi silnika rakietowego.