In het Latijn betekent het woord 'impuls' een slag, een duw. De mens is altijd verrast geweest door het effect van een klap. Laten we proberen om vanuit het standpunt van de natuurkunde concepten als impactkracht, momentum van kracht en de formule voor de berekening ervan te analyseren.
Momentum en zijn kracht
In de natuurkunde zijn begrippen als momentum en momentumkracht duidelijk gescheiden. Het moet duidelijk zijn dat momentum de hoeveelheid beweging is. Het wordt gedefinieerd als het product van de snelheid van het lichaam en zijn massa:
p=m × v.
Om het momentum van een kracht te berekenen, moet de formule worden aangevuld met de concepten van kracht F en tijd t. Hier is de belangrijkste natuurkundige wet betrokken over het behoud van momentum - momentum.
De formule voor momentum door kracht kan als volgt worden weergegeven:
F=(m v1-m v0) / t, of m v1 - m v0=F t, waarbij F de uitgeoefende kracht is, t – tijdseenheid, m – lichaamsgewicht, v0 – beginsnelheid, v1 – eindsnelheid na impact.
Dus, als de beginsnelheid van een lichaam met een bepaalde massa in de loop van de tijd toeneemt onder invloed vanelke kracht, dan zal een dergelijke verandering in de hoeveelheid beweging per tijdseenheid evenredig zijn met de werkende kracht. Het momentum van kracht, waarvan de formule wordt getoond, demonstreert de tweede wet van Newton. Hieruit volgt dat bij een korte blootstelling aan een grote kracht dezelfde verandering in momentum kan optreden als bij een langdurige blootstelling aan een kleine kracht.
De wetten van de fysica op het voorbeeld van impact
De actie in de praktijk van de onveranderlijkheid van energie en momentum kan duidelijk worden aangetoond door het voorbeeld van impact, aangezien het fenomeen impact veel wordt gebruikt in wetenschap en technologie.
Materialen zijn onderverdeeld in elastisch en niet-elastisch. Elastiek keert na beëindiging van de vervormingskracht terug naar zijn oorspronkelijke vorm. Wanneer een elastisch object op een elastische ondersteuning v alt, dat wil zeggen een impact, ontstaat er een elastische kracht die werkt vanaf de zijkant van de ondersteuning en de snelheid van het object vertraagt. Dit is wat de krachtimpulsformule aantoont. Impactfysica wordt veel gebruikt in de industrie.
De kracht van de impact hangt af van de duur en de elasticiteit van de ondersteuning. Op een starre ondersteuning zal de impactduur korter zijn en zal de gemiddelde kracht groter zijn. Bij zachte ondersteuning is het tegenovergestelde waar. Dus een zacht net dat in een circus is gespannen, beschermt de turnster tegen een harde klap.
Onvoorwaardelijke onveranderlijkheid van momentum
De regel van behoud van momentum wordt waargenomen wanneer het systeem van lichamen op elkaar inwerkt. Als een dergelijk systeem niet wordt beïnvloed door externe lichamen, zal de interactie van lichamen binnen zo'n afzonderlijk systeem het algehele momentum niet veranderen.
Wetten opbehoud van momentum en energie zijn de basiswetten van de natuur. Het behoud van momentum in mechanische processen is echter altijd eerlijk en onvoorwaardelijk. De krachtimpuls en de formule voor de berekening bewijzen dit in de praktijk. Maar de naleving van de wet van behoud van energie in de mechanica vereist dat aan bepaalde voorwaarden wordt voldaan.
Als het mogelijk zou zijn om alle soorten energie voor en na de impact in aanmerking te nemen, zou het mogelijk zijn om ervoor te zorgen dat zelfs in het geval van een niet-elastische impact, de wet van behoud van energie wordt nageleefd. Het is altijd geldig, maar er is een mogelijkheid tot transformatie van het type energie van de ene naar de andere. In de praktische toepassing is dit vooral belangrijk.
Momentum is een vectorgrootheid die afhangt van de massa van het lichaam en zijn snelheid. De krachtimpuls kenmerkt de verandering in de beweging van het lichaam onder invloed van een bepaalde kracht erop gedurende een bepaalde tijd.
