Як знайти імпульс сили


 

Сила — це фізична величина, яка діє на тіло, яка, зокрема, повідомляє йому деяке прискорення. Щоб знайти імпульс сили, потрібно визначити зміну кількості руху, тобто імпульсу самого тіла.


Інструкція

  1. Рух матеріальної точки обумовлюється впливом певної сили або сил, які надають їй прискорення. Результатом застосування сили певної величини протягом деякого часу є відповідна кількість руху. Імпульсом сили називається міра її дії за певний проміжок часу:
    Рс = Fср • Δt, де
    Fср — середня сила, що діє на тіло;
    Δt — часовий інтервал.
      
  2. Кількість руху являє собою імпульс тіла. Це векторна величина, сонаправленностью швидкості і рівна її твору на масу тіла:
    Pт = m • v.
      
  3. Таким чином, імпульс сили дорівнює зміні імпульсу тіла:
    Pc = ΔPт = m • (v — v0), де
    v0 — початкова швидкість;
    v — кінцева швидкість тіла.
      
  4. Отримане рівність відображає другий закон Ньютона стосовно інерціальній системі відліку: похідна функції матеріальної точки по часу дорівнює величині постійної силі, що діє на неї:
    Fср • Δt = ΔPт → Fср = dPт / dt.
      
  5. Сумарний імпульс системи кількох тел може змінитися тільки під впливом зовнішніх сил, причому його значення прямо пропорційно їх сумі. Це твердження є наслідком другого і третього законів Ньютона. Нехай система складається з трьох взаємодіючих тіл, тоді вірно:
    Pс1 + Pc2 + Pc3 = ΔPт1 + ΔPт2 + ΔPт3, де
    Pci — імпульс сили, що діє на тіло i;
    Pтi — імпульс тіла i.
      
  6. Це рівність показує, що якщо сума зовнішніх сил нульова, то загальний імпульс замкнутої системи тіл завжди постійний, незважаючи на те, що внутрішні сили змінюють їх імпульси. Цей принцип носить назву закону збереження імпульсу. При цьому необхідно враховувати, що мова йде про векторної сумі.
      
  7. В реальності система тел рідко бувають замкнутою, оскільки на неї завжди діє хоча б сила тяжіння. Вона змінює імпульс системи по вертикалі, однак не впливає на нього, якщо рух відбувається по горизонталі.