Теорема о импулсном моменту показује да јеимпулспредмет који доживљава током судара једнак је његовомпромена у замахуу то исто време.
Једна од његових најчешћих употреба је решавање просечне силе коју ће објекат искусити у различитим сударима, што је основа за многе реалне безбедносне апликације.
Једначине импулсно-импулсне теореме
Теорема о импулсном замаху може се изразити овако:
Где:
- Јје импулс у њутн-секундама (Нс) или кгм / с, и
- стрје линеарни импулс у килограмима у секунди или кгм / с
Обе су векторске величине. Теорема о импулсу и импулсу такође се може записати користећи једначине за импулс и импулс, на следећи начин:
Где:
- Јје импулс у њутн-секундама (Нс) или кгм / с,
- ммаса у килограмима (кг),
- Δ вје коначна брзина минус почетна брзина у метрима у секунди (м / с),
- Фнето снага у Њутнима (Н), и
- тје време у секундама.
Извођење теореме импулсно-замах
Теорема о импулсном замаху може се извести из другог Њутновог закона,Ф = ма, и преписивањеа(убрзање) као промена брзине током времена. Математички:
Импликације теорема импулсно-замах
Главни потез теореме је објаснити како сила коју доживљава објекат у судару зависи одколичину временасудар траје.
Савети
А.кратак судар времедоводи довелика силана објекту и обрнуто.
На пример, класична физичка поставка физике са импулсом представља изазов капи јаја, где ученици морају да осмисле уређај за безбедно слетање јајета од велике капи. Додавањем додатака уодвућивреме када се јаје судара са земљом и прелази са своје најбрже брзине на тачку, силе које јаје доживљава морају се смањити. Када се сила довољно смањи, јаје ће преживети пад без просипања жуманца.
Ово је главно начело иза низа сигурносних уређаја из свакодневног живота, укључујући ваздушне јастуке, сигурносне појасеве и фудбалске кациге.
Примери проблема
Јаје од 0,7 кг пада са крова зграде и судари се са земљом 0,2 секунде пре заустављања. Непосредно пре удара у земљу, јаје је путовало брзином од 15,8 м / с. Ако је за разбијање јајета потребно приближно 25 Н, да ли ће ово преживети?
55,3 Н је више него двоструко потребно за пуцање јаја, тако да се ово не враћа назад у картон.
(Имајте на уму да негативни предзнак у одговору значи да је сила у супротном смеру од брзина јајета, што има смисла јер је сила са тла која делује према горе на пад јаје.)
Још један студент физике планира да испусти идентично јаје са истог крова. Колико дуго треба да се побрине да судар траје најмање захваљујући њеном уређају за подметање, да би спасио јаје?
Оба судара - где се јаје разбије, а где не - догоди се за мање од пола секунде. Али теорема о импулсном замаху јасно показује да чак и мала повећања времена судара могу имати велики утицај на исход.