Impuls sile
From Wikipedia, the free encyclopedia
Impuls sile (lat. impulsus: udarac, podsticaj), u mehanici[2][3][4](oznaka ),[5] vektorska je fizička veličina određena (definisana) kao umnožak sile i vremena tokom kojeg je ta sila delovala.[6] Matematički se računa kao:
ili, u integralnom obliku, ako sila nije konstantna, već je funkcija vremena (tokom vremena od trenutka :[7]
Uz pojam impulsa sile usko je vezana količina kretanja čestice, koja je umnožak njene mase i vektora brzine . Bez delovanja impulsa nema promene brzine čestice, jer je (zakon količine kretanja):
gde je:
- - sila koja deluje na telo,
- 1 i t2 - vreme ili trenutak kada sila počinje da deluje, odnosno kada sila prestaje da deluje,
- - masa tela,
- 2 - konačna brzina tela,
- 1 - početna brzina tela,
- - promena količine kretanja.
Ta se veza impulsa sa količinom kretanja izvodi za česticu integrisanjem drugog Njutnovog zakona po vremenu, a u sličnom obliku postoji i kod kretanja krutog tela. Merna jedinica impulsa je njutn sekunda ().[8]
Očito je da je derivacija impulsa po vremenu jednaka sili, te stoga iz definicije drugog Njutnovog zakona proizlazi da je impuls ekvivalentan količini kretanja. Može se stoga pisati:
Ovakav matematički zapis je posve korektan samo ako je sila delovala na telo u mirovanju. Opštiji zapis ima sledeći oblik:
iz čega je očito da je impuls sile jednak promeni količine kretanja.[9][10] Drugim rečima, impuls sile uzrokuje promenu stanja kretanja baš kao što to može utvrditi i za silu konstantnog intenziteta.
Takođe, matematički je lako pokazati da je promena kinetičke energije jednaka skalarnom umnošku impulsa sile i vektora srednje brzine.
gde je . Ovde je važno uočiti da se radi o vektorskom, a ne skalarnom zbiru.