Lotynų kalboje žodis „impulsas“reiškia smūgį, stūmimą. Žmogų visada nustebino smūgio poveikis. Pabandykime fizikos požiūriu išanalizuoti tokias sąvokas kaip smūgio jėga, jėgos impulsas ir jos apskaičiavimo formulė.
Momentumas ir jo stiprybė
Fizikoje tokios sąvokos kaip impulsas ir impulso stiprumas yra aiškiai atskirtos. Reikėtų suprasti, kad impulsas yra judėjimo kiekis. Jis apibrėžiamas kaip kūno greičio ir jo masės sandauga:
p=m × v.
Jėgos impulsui apskaičiuoti formulę reikia papildyti jėgos F ir laiko t sąvokomis. Čia svarbiausias fizikos dėsnis susijęs su impulso – impulso – išsaugojimu.
Jėgos impulso formulė gali būti pavaizduota taip:
F=(m v1-m v0) / t, arba m v1 - m v0=F t, kur F yra taikoma jėga, t – laiko vienetas, m – kūno svoris, v0 – pradinis greitis, v1 – galutinis greitis po smūgio.
Taigi, jei tam tikros masės kūno pradinis greitis laikui bėgant didėja veikiantbet kokia jėga, tai toks judėjimo kiekio pokytis per laiko vienetą bus proporcingas veikiančiai jėgai. Jėgos impulsas, kurio formulė parodyta, parodo antrąjį Niutono dėsnį. Iš to išplaukia, kad trumpai veikiant didelę jėgą, gali pasikeisti toks pat impulsas, kaip ir ilgai veikiant mažą jėgą.
Fizikos dėsniai smūgio pavyzdžiu
Energijos ir impulso nekintamumo veikimą praktikoje galima aiškiai parodyti poveikio pavyzdžiu, nes poveikio reiškinys plačiai naudojamas moksle ir technikoje.
Medžiagos skirstomos į elastines ir neelastingas. Elastingumas pasibaigus deformuojančiai jėgai grįžta į pradinę formą. Kai tamprus objektas krenta ant elastingos atramos, tai yra smūgis, atsiranda tamprumo jėga, kuri veikia iš atramos pusės ir sulėtina objekto greitį. Tai parodo jėgos impulso formulė. Smūgio fizika plačiai naudojama pramonėje.
Smūgio stiprumas priklauso nuo jo trukmės ir atramos elastingumo. Ant standžios atramos smūgio trukmė bus trumpesnė, o vidutinė jėga didesnė. Su minkšta atrama yra atvirkščiai. Taigi, minkštas tinklelis, ištemptas cirke, apsaugo gimnastą nuo stipraus smūgio.
Besąlyginis impulso nekintamumas
Sąveikaujant kūnų sistemai, laikomasi judesio išsaugojimo taisyklės. Jei tokios sistemos neveikia išoriniai kūnai, kūnų sąveika tokioje atskiroje sistemoje nepakeis jos bendro impulso.
Įstatymaijudesio ir energijos išsaugojimas yra pagrindiniai gamtos dėsniai. Tačiau mechaninių procesų impulso išsaugojimas visada yra sąžiningas ir besąlygiškas. Jėgos impulsas ir jo apskaičiavimo formulė tai įrodo praktiškai. Tačiau norint laikytis mechanikos energijos tvermės dėsnio, reikia įvykdyti tam tikras sąlygas.
Jei būtų galima atsižvelgti į visas energijos rūšis prieš ir po smūgio, būtų galima įsitikinti, kad net ir esant neelastiniam smūgiui būtų laikomasi energijos tvermės dėsnio. Jis galioja visada, tačiau yra galimybė transformuoti energijos rūšį iš vienos į kitą. Praktiškai tai ypač svarbu.
Momentas yra vektorinis dydis, priklausantis nuo kūno masės ir jo greičio. Jėgos impulsas apibūdina kūno judėjimo pokytį, veikiant tam tikrai jėgai per tam tikrą laiką.
