Izrek impulznega momenta: definicija, izpeljava in enačba

Izrek impulznega zagona kaže, daimpulzpredmet, ki ga med trkom doživi, ​​je enak njegovemusprememba zagonav istem času.

Ena najpogostejših načinov uporabe je reševanje povprečne sile, ki jo bo imel objekt pri različnih trkih, kar je osnova za številne resnične varnostne aplikacije.

Izrek impulzno-gibalne moči lahko izrazimo takole:

Kje:

• ​Jje impulz v newton-sekundah (Ns) ali kgm / s, in 
• ​strje linearni zagon v kilogramih na sekundo ali kgm / s

Obe sta vektorski količini. Izrek impulzno-gibalne količine lahko tudi zapišemo z enačbami impulznega in gibalnega giba, kot je ta:

Kje:

• ​Jje impulz v newton-sekundah (Ns) ali kgm / s,
• ​mmasa v kilogramih (kg),
• ​Δ vkončna hitrost minus začetna hitrost v metrih na sekundo (m / s),
• ​Fje neto sila v Newtonih (N) in 
• ​tje čas v sekundah.

Izrek impulzno-gibalne moči lahko izpeljemo iz Newtonovega drugega zakona,F = main prepisovanjea(pospešek) kot sprememba hitrosti skozi čas. Matematično:

Glavni izrek iz izreka je razložiti, kako je sila, ki jo občuti predmet pri trku, odvisna odkoličina časatrčenje traja.

• Akratek trk​ ​časvodi dovelika silana predmetu in obratno.

Na primer, klasična fizikalna nastavitev fizike z impulzom je izziv jajčne kapljice, kjer morajo učenci oblikovati napravo za varno pristajanje jajčeca pred veliko kapljico. Z dodajanjem oblazinjenjapovleči venv času, ko jajčece trči v tla in se s svoje najhitrejše hitrosti spremeni v piko na i, se morajo sile, ki jih ima jajče, zmanjšati. Ko se sila dovolj zmanjša, bo jajčece preživelo padec, ne da bi si razlilo rumenjak.

To je glavno načelo vrste varnostnih naprav iz vsakdanjega življenja, vključno z zračnimi blazinami, varnostnimi pasovi in ​​nogometnimi čeladami.

0,7 kg jajčeca pade s strehe stavbe in 0,2 sekunde trči s tlemi, preden se ustavi. Jajce je tik pred trkom po tleh potovalo s hitrostjo 15,8 m / s. Če za razbijanje jajčeca potrebujemo približno 25 N, ali to preživi?

55,3 N je več kot dvakrat več, kot je potrebno, da se jajce razpoka, zato ta ne pride nazaj v škatlo.

(Upoštevajte, da negativni znak v odgovoru pomeni, da je sila v nasprotni smeri hitrost jajčeca, kar je smiselno, ker je sila od tal, ki pri padcu deluje navzgor jajce.)

Še en študent fizike namerava s iste strehe spustiti enako jajčece. Kako dolgo naj poskrbi, da bo trk trajal vsaj z njeno oblazinjeno napravo, da reši jajčece?

Oba trka - kjer se jajče zlomi in kje ne - se zgodi v manj kot pol sekunde. Toda izrek impulznega zagona jasno kaže, da lahko že majhno povečanje časa trka močno vpliva na rezultat.