インパルス

すでに述べたように、インパルスとは、特定の時間内に特定の物体に作用して運動量を変化させる力の量です。力がもたらす効果の量は、力が作用する時間の長さに正比例します。力と衝動はどちらもベクトル (大きさと方向の両方を持つ量) です。たとえば、サッカーの試合中にプレーヤーが力を込めてボールを蹴ったとします。静止時、ボールの速度はゼロです。したがって、運動量もゼロになります (質量と速度の積)。プレイヤーがキックすると、速度が上がり、勢いも増します。この瞬間的な運動量の変化または変動が衝動につながります。この衝動は現在、フットボールが長距離を移動する原因となっています。インパルスを詳細に理解するには、まずモメンタムを理解しましょう。

勢い

勢い は、私たちがよく耳にする非常に一般的な言葉です (特にスポーツで)。物理学では、それは非常に広い意味を持ちます。運動中の質量の測定です。これは、物体の運動量が大きいほど、物体を止めるために必要な力が大きくなることを示しています。この力が物体に作用すると、速度と運動量の両方が影響を受けます。単位はkgのベクトル量です。 m/s.

p は運動量を表します。したがって、定義によると、運動量の式は次のようになります:

p=m.v

m=物体の質量

v=速度

運動方程式によると、Δv (速度) は aΔt と表記されることがよくあります。したがって、式は次のようになります:

p=mΔv

p=m.a.Δt [F=ma]

p=FΔt

衝動

代表的な記号、つまり J があります。したがって、インパルス方程式は次のようになります。

J=F. Δt

したがって、その計算には力と正味時間の積が含まれます。インパルスの概念は、運動量の保存をよりよく理解するのに役立ちます。力は連続的に変化するため、衝撃は物理学の重要な部分になります。

衝動運動量定理

衝動の運動量定理によれば、特定の衝動を経験している物体は常にその運動量の変化に等しくなります。

ΔtF=m(vf) – m (vi)

m(vi)=初期運動量

m(vf)=最終的な勢い

初期運動量と最終運動量の質量に変化がないと仮定すると、方程式は次のようになります:

ΔtF=m (vf – vi )

定理は、速度が小さいが長い時間の力の量が、より大きな力が短い時間であるのと同じ速度速度の変化を生成することを確認または伝えます。

特定の衝動

推力を生成できるエンジンの属性です。たとえば、ロケットとジェット エンジン。したがって、特定のインパルスは、燃料を使用して推力を生成するエンジンの効率であると言えます。

Isp=F.tmfuel.g

特定のインパルスの単位 =秒 (他の単位は相殺されます)

Q- 打者が 60 度の角度でボールを打ったときのボールのインパルスを見つけます。初速は変わらず108km/h。打者の打球は100gの質量を持つ。

解決策:

説明したように、

衝動と運動量の変化はどちらも等しい.

したがって、初期運動量 (ボールを打つ前) =mass.velocity

=0.1×108

=10.8× 1000 m/km× (1時間/60秒)

=180 kg m/s

さて、打者がボールを打った後の勢い、

=-180×余弦 (60°)

=-180× 0.5

=-90 kg m/s

インパルス (運動量の変化) =180- (-90)

=270 メートル/秒

結論

インパルス は、特定の時間内に特定の物体に作用して運動量を変化させる力の量または量です。力がもたらす効果の量は、力が作用する時間の長さに正比例します。力と衝動はどちらもベクトル (大きさと方向の両方を持つ量) 量です。物理学の運動量によると、それは運動中の質量の尺度です。これは、物体の運動量が大きいほど、物体を止めるために必要な力が大きくなることを示しています。衝動と勢いは相互に関連しています。さらに、衝動の運動量定理によれば、特定の衝動を経験している物体は常に運動量の変化に等しくなります。