» » » » » » Variația de impuls

Variația de impuls

postat în: Mecanica | 0

În alte limbi, prin impuls se înțelege un termen diferit de cel înțeles în limba română. Impulsul din limba română, definit ca p = mv, este denumit în limba engleză momentum (impuls liniar, sau impuls translațional), iar în limbile franceză și italiană drept cantitatea de mișcare. Ceea ce este definit în celelalte limbi drept impuls, simbolizat prin J sau Imp, este practic variația de impuls: integrarea unei forțe, F, pe intervalul de timp t, pe care acționează. Deoarece forța este o cantitate vectorială, variația de impuls este de asemenea un vector în aceeași direcție. Variația de impuls aplicat unui obiect produce o schimbare vectorală echivalentă a impulsului său liniar, de asemenea în aceeași direcție. Unitatea de impuls SI este newton secundă (N·s), iar unitatea dimensională echivalentă a impulsului este kilogram metru pe secundă (kg·m/s).

O forță rezultantă determină accelerația și o schimbare a vitezei corpului atât timp cât acționează. O forță rezultantă aplicată pe un timp mai îndelungat produce, prin urmare, o schimbare mai mare a impulsului liniar decât aceeași forță aplicată pe un timp mai mic: modificarea impulsului este egală cu produsul forței și duratei medii. Dimpotrivă, o forță mică aplicată pentru o lungă perioadă de timp produce aceeași schimbare a momentului – același impuls – ca o forță mai mare aplicată pe un timp mic.

J = Fmedie (t2 – t1)

Variația de impuls în funcție de impulsul liniar:

J = p2 – p1 = Δp

unde Δp este schimbarea impulsului liniar de la momentul t1 la t2. Aceasta se numește uneori teorema  variației de impuls.

Ca urmare, o variație de impuls poate fi de asemenea considerată ca fiind schimbarea impulsului liniar al unui obiect la care se aplică forța rezultantă. Impulsul poate fi exprimat într-o formă mai simplă atunci când masa este constantă:

J = Δp = mv2 – mv1

unde: m este masa obiectului, v2 este viteza finală a obiectului la sfârșitul intervalului de timp și v1 este viteza inițială a obiectului când începe intervalul de timp.

Variația de impuls are aceleași unități și dimensiuni (MLT-1) ca impulsul liniar. În Sistemul Internațional de Unități, acestea sunt kg·m/s = N·s.

Golf (O forță mare aplicată pe o durată foarte scurtă poate fi o lovitură la golf.)

Termenul „variație de impuls” este de asemenea utilizat pentru a se referi la o forță rapidă sau un impact. Acest tip de variație de impuls este adesea idealizată, astfel încât schimbarea impulsului produs de forță să se întâmple fără o schimbare în timp. Acest tip de schimbare este o schimbare în trepte și nu este posibilă din punct de vedere fizic. Totuși, acesta este un model util pentru calculul efectelor coliziunilor ideale.

În cazul unei mese variabile, aplicarea celei de-a doua legi a lui Newton permite folosirea variației de impuls și a impulsului ca instrumente de analiză pentru vehicule propulsate cu jet și rachete. În cazul rachetelor, variația de impuls poate fi normalizată pe unitatea de propulsor existent, pentru a crea un parametru de performanță, variație de impuls specifică. Acest fapt poate fi folosit pentru a deriva ecuația de rachetă a lui Tsiolkovsky, care corelează schimbarea de viteză propulsivă a vehiculului cu variația de impuls specifică a motorului (sau cu viteza de evacuare a duzei) și cu raportul masă propulsor-masă.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *