Latinul az "impulzus" szó ütést, lökést jelent. Az embert mindig is meglepte az ütések hatása. Próbáljuk meg a fizika szemszögéből elemezni az olyan fogalmakat, mint az ütközőerő, az erő impulzusa és a számítási képlet.
A lendület és ereje
A fizikában az olyan fogalmak, mint az impulzus és a lendület erőssége egyértelműen elkülönülnek egymástól. Meg kell érteni, hogy a lendület a mozgás mennyisége. Ezt a test sebességének és tömegének szorzataként határozzák meg:
p=m × v.
Egy erő impulzusának kiszámításához a képletet ki kell egészíteni az F erő és a t idő fogalmával. Itt a fizika legfontosabb törvénye a lendület - lendület - megmaradásáról szól.
Az erőn keresztüli lendület képlete a következőképpen ábrázolható:
F=(m v1-m v0) / t, vagy m v1 - m v0=F t, ahol F az alkalmazott erő, t – időegység, m – testsúly, v0 – kezdeti sebesség, v1 – ütközés utáni végsebesség.
Így, ha egy bizonyos tömegű test kezdeti sebessége idővel növekszik abármilyen erőt, akkor az egységnyi idő alatti mozgás mértékének ilyen változása arányos lesz a ható erővel. Az erő impulzusa, amelynek képlete látható, bemutatja Newton második törvényét. Ebből az következik, hogy rövid ideig tartó nagy erőhatás esetén ugyanaz a lendületváltozás következhet be, mint kis erő hosszan tartó kitettsége esetén.
A fizika törvényei az ütközés példáján
Az energia és az impulzus változatlanságának gyakorlati cselekvése jól látható a becsapódás példáján, hiszen a hatás jelenségét széles körben alkalmazzák a tudományban és a technikában.
Az anyagok rugalmasak és rugalmatlanok. A rugalmas a deformáló erő megszűnése után visszanyeri eredeti alakját. Amikor egy rugalmas tárgy ráesik egy rugalmas támasztékra, vagyis becsapódik, akkor rugalmas erő keletkezik, amely a támasz oldaláról hat, és lelassítja a tárgy sebességét. Ezt mutatja az erőimpulzus-képlet. Az ütésfizikát széles körben használják az iparban.
Az ütközés erőssége függ az ütés időtartamától és a támasz rugalmasságától. Merev támasztékon az ütközés időtartama rövidebb, és az átlagos erő nagyobb lesz. Lágy támogatás esetén ennek az ellenkezője igaz. Tehát a cirkuszban kifeszített puha háló megvédi a tornászt az erős ütéstől.
A lendület feltétel nélküli megváltoztathatatlansága
A lendület megmaradásának szabálya akkor érvényesül, amikor a testek rendszere kölcsönhatásba lép. Ha egy ilyen rendszert nem befolyásolnak külső testek, akkor a testek kölcsönhatása egy ilyen különálló rendszeren belül nem változtatja meg annak általános lendületét.
Törvényeka lendület és az energia megmaradása a természet alapvető törvényei. A mechanikai folyamatok lendületének megőrzése azonban mindig igazságos és feltétel nélküli. Az erőimpulzus és a kiszámításának képlete ezt a gyakorlatban is bizonyítja. De az energiamegmaradás törvényének betartása a mechanikában megköveteli bizonyos feltételek teljesülését.
Ha lehetséges lenne minden energiafajtát figyelembe venni az ütközés előtt és után, akkor meg lehetne győződni arról, hogy rugalmatlan ütközés esetén is betartják az energiamegmaradás törvényét. Mindig érvényes, de van lehetőség az energiafajták egyikről a másikra történő átalakulására. A gyakorlati alkalmazásban ez különösen fontos.
A lendület egy vektormennyiség, amely a test tömegétől és sebességétől függ. Az erőimpulzus azt a változást jellemzi, amely a test mozgásában bekövetkezett változást eredményezi, ha egy bizonyos idő alatt bizonyos erő hat rá.
