En llatí, la paraula "impuls" significa un cop, una empenta. L'home sempre s'ha sorprès de l'efecte produït per un cop. Intentem analitzar des del punt de vista de la física conceptes com la força d'impacte, el moment de la força i la fórmula per al seu càlcul.
Momentum i la seva força
En física, conceptes com ara el moment i la força del moment estan clarament separats. S'ha d'entendre que l'impuls és la quantitat de moviment. Es defineix com el producte de la velocitat del cos per la seva massa:
p=m × v.
Per calcular la quantitat de moviment d'una força, la fórmula s'ha de complementar amb els conceptes de força F i temps t. Aquí està implicada la llei més important de la física sobre la conservació de la quantitat de moviment: el moment.
La fórmula de l'impuls a través de la força es pot representar de la següent manera:
F=(m v1-m v0) / t, o m v1 - m v0=F t, on F és la força aplicada, t: unitat de temps, m - pes corporal, v0: velocitat inicial, v1: velocitat final després de l'impacte.
Així, si la velocitat inicial d'un cos amb una massa determinada augmenta amb el temps sota la influència dequalsevol força, llavors aquest canvi en la quantitat de moviment per unitat de temps serà proporcional a la força actuant. L'impuls de la força, la fórmula de la qual es mostra, demostra la segona llei de Newton. D'això es dedueix que amb una exposició curta a una força gran, es pot produir el mateix canvi de moment que amb una exposició prolongada a una força petita.
Les lleis de la física sobre l'exemple de l'impacte
L'acció a la pràctica de la invariabilitat de l'energia i l'impuls es pot demostrar clarament amb l'exemple de l'impacte, ja que el fenomen de l'impacte s'utilitza àmpliament en ciència i tecnologia.
Els materials es divideixen en elàstics i inelàstics. Elàstic després de la terminació de la força deformadora torna a la seva forma original. Quan un objecte elàstic cau sobre un suport elàstic, és a dir, un impacte, sorgeix una força elàstica que actua des del costat del suport i frena la velocitat de l'objecte. Això és el que demostra la fórmula de l'impuls de força. La física de l'impacte s'utilitza àmpliament a la indústria.
La força de l'impacte depèn de la seva durada i de l'elasticitat del suport. En un suport rígid, la durada de l'impacte serà menor i la força mitjana serà més gran. Amb un suport suau, és cert el contrari. Així doncs, una xarxa suau estirada en un circ protegeix la gimnasta d'un cop fort.
Immutabilitat incondicional de l'impuls
La regla de conservació de la quantitat de moviment s'observa quan el sistema de cossos interactua. Si aquest sistema no es veu afectat per cossos externs, la interacció dels cossos dins d'aquest sistema independent no canviarà el seu impuls general.
Lleis activadesla conservació de l'impuls i l'energia són les lleis bàsiques de la natura. Tanmateix, la conservació de l'impuls en els processos mecànics és sempre justa i incondicional. L'impuls de força i la fórmula per al seu càlcul ho demostren a la pràctica. Però el compliment de la llei de conservació de l'energia en mecànica requereix el compliment de determinades condicions.
Si fos possible tenir en compte tot tipus d'energia abans i després de l'impacte, es podria assegurar que, fins i tot en el cas d'un impacte inelàstic, s'observa la llei de conservació de l'energia. Sempre és vàlid, però hi ha una possibilitat de transformació del tipus d'energia d'una a una altra. En l'aplicació pràctica, això és especialment important.
El moment és una magnitud vectorial que depèn de la massa del cos i de la seva velocitat. L'impuls de força caracteritza el canvi en el moviment del cos sota la influència d'una determinada força sobre ell durant un temps determinat.
