Kracht die in de loop van de tijd wordt uitgeoefend, creëert een impuls, een verandering in momentum. Impuls wordt in de klassieke mechanica gedefinieerd als een dwingen vermenigvuldigd met de hoeveelheid tijd waarover het handelt. In calculustermen kan de impuls worden berekend als de krachtintegraal met betrekking tot tijd. Het symbool voor impuls is J of Imp.
Kracht is een vectorgrootheid (de richting is belangrijk) en impuls is ook een vector in dezelfde richting. Wanneer een impuls op een object wordt toegepast, heeft het een vectorverandering in zijn lineaire momentum. Impuls is het product van de gemiddelde nettokracht die op een object inwerkt en de duur ervan. J = F̅Δt
Als alternatief kan impuls worden berekend als het verschil in momentum tussen twee gegeven instanties. Impuls = verandering in momentum = kracht x tijd.
Eenheden van impuls
De SI-eenheid van impuls is hetzelfde als voor momentum, de Newton tweede N * s of kg * m / s. De twee termen zijn gelijk. Engelse technische eenheden voor impuls zijn pondseconde (lbf * s) en slug-foot per seconde (slug * ft / s).
The Impulse-Momentum Stelling
Deze stelling is logisch gelijk aan De tweede bewegingswet van Newton: kracht is gelijk aan massatijden versnelling, ook wel bekend als de krachtwet. De verandering in impuls van een object is gelijk aan de impuls die erop wordt toegepast. J = Δ p.
Deze stelling kan worden toegepast op een constante massa of op een veranderende massa. Het is vooral relevant voor raketten, waar de massa van de raket verandert als brandstof wordt verbruikt om de stuwkracht te produceren.
Impuls van kracht
Het product van gemiddelde kracht en de tijd waarin het wordt uitgeoefend, is de impuls van kracht. Het is gelijk aan de verandering van momentum van een object dat de massa niet verandert.
Dit is een handig concept als je impactkrachten bestudeert. Als je de tijd verhoogt waarin de verandering van kracht plaatsvindt, neemt ook de impactkracht af. Dit wordt gebruikt in mechanisch ontwerp voor veiligheid, en het is ook nuttig in sporttoepassingen. U wilt de impactkracht verminderen voor een auto die vangrail raakt, bijvoorbeeld door de reling te ontwerpen om in te klappen en door delen van de auto te ontwerpen die bij een botsing verkruimelen. Dit verlengt de tijd van de impact en dus de kracht.
Als je wilt dat een bal verder wordt voortgestuwd, wil je de impacttijd verkorten met een racket of knuppel, waardoor de impactkracht wordt verhoogd. Ondertussen weet een bokser weg te leunen van een stoot, zodat het langer duurt om te landen en de impact te verminderen.
Specifieke impuls
Specifieke impuls is een maat voor de efficiëntie van raketten en straalmotoren. Het is de totale impuls die wordt geproduceerd door een eenheid drijfgas wanneer deze wordt verbruikt. Als een raket een hogere specifieke impuls heeft, heeft hij minder drijfgas nodig om hoogte, afstand en snelheid te winnen. Het is het equivalent van de stuwkracht gedeeld door de stroomsnelheid van het drijfgas. Als het drijfgasgewicht wordt gebruikt (in Newton of pond), wordt de specifieke impuls gemeten in seconden. Dit is vaak hoe de prestaties van raketmotoren worden gerapporteerd door fabrikanten.