На латински думата "импулс" означава удар, тласък. Човекът винаги е бил изненадан от ефекта, произведен от удара. Нека се опитаме да анализираме от гледна точка на физиката такива понятия като сила на удара, импулс на силата и формулата за нейното изчисляване.
Импулс и неговата сила
Във физиката понятия като инерция и сила на импулса са ясно разделени. Трябва да се разбере, че импулсът е количеството движение. Определя се като произведението на скоростта на тялото и неговата маса:
p=m × v.
За да се изчисли импулса на сила, формулата трябва да бъде допълнена с понятията за сила F и време t. Тук най-важният закон на физиката е свързан със запазването на импулса - инерцията.
Формулата за импулс чрез сила може да бъде представена по следния начин:
F=(m v1-m v0) / t, или m v1 - m v0=F t, където F е приложената сила, t – единица време, m – телесно тегло, v0 – начална скорост, v1 – крайна скорост след удара.
По този начин, ако началната скорост на тяло с определена маса се увеличава с времето под влияние навсяка сила, тогава такава промяна в количеството движение за единица време ще бъде пропорционална на действащата сила. Инерцията на силата, чиято формула е показана, демонстрира втория закон на Нютон. От това следва, че при кратко излагане на голяма сила може да настъпи същата промяна в импулса, както при продължително излагане на малка сила.
Законите на физиката на примера на удара
Действието в практиката на неизменността на енергията и инерцията може да бъде ясно демонстрирано с примера на удара, тъй като феноменът удар се използва широко в науката и технологиите.
Материалите се делят на еластични и нееластични. Еластичното след прекратяване на деформиращата сила се връща в първоначалната си форма. Когато еластичен предмет падне върху еластична опора, тоест удар, възниква еластична сила, която действа от страната на опората и забавя скоростта на обекта. Това показва формулата за силов импулс. Физиката на удара се използва широко в индустрията.
Силата на удара зависи от неговата продължителност и еластичността на опората. При твърда опора продължителността на удара ще бъде по-кратка, а средната сила ще бъде по-голяма. При мека опора е точно обратното. И така, мека мрежа, опъната в цирк, предпазва гимнастичката от силен удар.
Безусловна неизменност на инерцията
Правилото за запазване на импулса се спазва, когато системата от тела взаимодейства. Ако такава система не е засегната от външни тела, взаимодействието на телата в такава отделна система няма да промени общия й импулс.
Закони зазапазването на импулса и енергията са основните закони на природата. Въпреки това, запазването на импулса в механичните процеси винаги е справедливо и безусловно. Импулсът на силата и формулата за неговото изчисляване доказват това на практика. Но спазването на закона за запазване на енергията в механиката изисква изпълнението на определени условия.
Ако беше възможно да се вземат предвид всички видове енергия преди и след удара, би било възможно да се гарантира, че дори в случай на нееластичен удар, законът за запазване на енергията се спазва. Винаги е валидно, но има възможност за трансформация на вида енергия от една в друга. В практическо приложение това е особено важно.
Импулсът е векторна величина, която зависи от масата на тялото и неговата скорост. Импулсът на сила характеризира промяната в движението на тялото под въздействието на определена сила върху него за определено време.
