Отворите главни мени
Elastični sudar u dve dimenzije. Ukupni iznos impulsa sile i energije za savršeno elastičan sudar ostaje sačuvan.
Balističko klatno je uređaj za određivanje brzine balističkih projektila, na primjer puščanoga zrna.
Impuls koji štap predaje[1] lopti je mv0, gde je v0 brzina pri sudaru.

Impuls sile (lat. impulsus: udarac, podsticaj), u mehanici (oznaka I),[2] vektorska je fizička veličina određena (definisana) kao umnožak sile i vremena tokom kojeg je ta sila delovala.[3] Matematički se računa kao:

ili, u integralnom obliku, ako sila nije konstantna, već je funkcija vremena (tokom vremena od trenutka t1 do t2):[4]

Uz pojam impulsa sile usko je vezana količina kretanja čestice, koja je umnožak njene mase i vektora brzine m ∙ v. Bez delovanja impulsa nema promene brzine čestice, jer je (zakon količine kretanja):

gde je:

F - sila koja deluje na telo,
t1 i t2 - vreme ili trenutak kada sila počinje da deluje, odnosno kada sila prestaje da deluje,
m - masa tela,
v2 - konačna brzina tela,
v1 - početna brzina tela,
Δp - 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 (N s).[5]

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. 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.

Садржај

Impuls sile i količina kretanjaУреди

 
U golfu, impuls sile palice se prenosi na količinu kretanja loptice.

Neka se kugla mase m kreće uniformnom brzinom v1. Ako se na tu kuglu deluju silom F, ona će dobiti ubrzanje ili akceleraciju a, pa će njena brzina v2 biti (uniformno ubrzano pravolinijsko kretanje):

 

Kad se pomnoži leva i desna strana ove jednačine sa m, dobija se:

 

Kako je prema drugom Njutnovom zakonu kretanja:

 

to je:

 

pa se dobija:

 

Umnožak sile F i vremena t, u kojem je sila delovala na telo, zove se impuls sile, a umnožak mase i brzine zove se količina kretanja.

Kako je m v2 = količina kretanja na kraju intervala t, a m v1 = količina kretanja pre delovanja sile F, to je m v2 - m v1 = prirast količine kretanja. Prema tome, navedeni izraz u matematičkom obliku pokazuje da je: „Impuls sile za neko vreme t jednak prirastu količine kretanja za to vreme”.

Ako kugla miruje pre delovanja sile, to jest v1 = 0, onda je:

 

što znači da je impuls sile za neko vreme t jednak količini kretanja.[6]

ReferenceУреди

  1. ^ Stoebe, Thomas (2007). „Property Differences in Polymers: Happy/Sad Balls” (PDF). Seattle, WA: University of Washington. 
  2. ^ Beer, F.P., E.R. Johnston, Jr., D.F. Mazurek, P.J. Cornwell, and E.R. Eisenberg. (2010). Vector Mechanics for Engineers; Statics and Dynamics. 9th ed. Toronto: McGraw-Hill.
  3. ^ Impulse of Force, Hyperphysics
  4. ^ Hibbeler, Russell C. (2010). Engineering Mechanics (12th изд.). Pearson Prentice Hall. стр. 222. ISBN 978-0-13-607791-6. 
  5. ^ Impuls, [1] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.
  6. ^ Velimir Kruz: "Tehnička fizika za tehničke škole", "Školska knjiga" Zagreb, 1969.

LiteraturaУреди

  • Hibbeler, Russell C. (2010). Engineering Mechanics (12th изд.). Pearson Prentice Hall. стр. 222. ISBN 978-0-13-607791-6. 
  • Serway, Raymond A. (2003). Physics for Scientists and Engineers. Philadelphia: Saunders College Publishing. ISBN 978-0-534-40842-8. 
  • Tipler, Paul (2004). Physics for Scientists and Engineers: Mechanics, Oscillations and Waves, Thermodynamics (5th изд.). W. H. Freeman. ISBN 978-0-7167-0809-4. 
  • Howland, R. A. (2006). Intermediate dynamics a linear algebraic approach (Online-Ausg. изд.). New York: Springer. стр. 255–256. ISBN 9780387280592. 
  • Corben, H.C.; Stehle, Philip (1994). Classical Mechanics. New York: Dover publications. стр. 28—31. ISBN 978-0-486-68063-7. 
  • Cutnell, John D.; Johnson, Kenneth W. (2003). Physics, Sixth Edition. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons Inc. ISBN 978-0-471-15183-8. 
  • Feynman, Richard P.; Leighton; Sands, Matthew (2010). The Feynman lectures on physics. Vol. I: Mainly mechanics, radiation and heat (New millennium изд.). New York: BasicBooks. ISBN 978-0465024933. 
  • Feynman, Richard P.; Leighton, Robert B.; Sands, Matthew (2010). The Feynman lectures on physics. Vol. II: Mainly electromagnetism and matter (New millennium изд.). New York: BasicBooks. ISBN 978-0465024940. 
  • Halliday, David; Resnick, Robert; Krane, Kenneth S. (2001). Physics v. 1. New York: John Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-32057-9. 
  • Nolting, Wolfgang (2008). Klassische Mechanik. In: Grundkurs Theoretische Physik; Bd. 1, 8.&nbsp. Berlin: Springer. ISBN 978-3-540-34832-0. 
  • Kleppner, Daniel; Kolenkow, Robert J. (2010). An introduction to mechanics (3. print изд.). Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-19821-9. 
  • Feynman, Richard P. (2007). Feynman-Vorlesungen über Physik. Mechanik, Strahlung, Wärme 5., verbesserte Auflage, definitive Edition. München / Wien: Oldenbourg. ISBN 978-3-486-58444-8. 
  • Parker, Sybil (1993). „force”. Encyclopedia of Physics. Ohio: McGraw-Hill. стр. 107,. ISBN 978-0-07-051400-3. 
  • Sears, F.; Zemansky, M.; Young, H. (1982). University Physics. Reading, Massachusetts: Addison-Wesley. ISBN 978-0-201-07199-3. 
  • Tipler, Paul A. (2000). Physik. 3. korrigierter Nachdruck der 1. Heidelberg / Berlin: Spektrum Akademischer Verlag. ISBN 978-3-86025-122-5. 
  • Bergmann, Ludwig; Schaefer, Clemens (2008). Mechanik – Akustik – Wärme. In: Lehrbuch der Experimentalphysik. Bd. 1, 12. Berlin: Walter de Gruyter. ISBN 978-3-11-019311-4. 
  • Verma, H.C. (2004). Concepts of Physics Vol 1. (2004 Reprint изд.). Bharti Bhavan. ISBN 978-81-7709-187-8. 

Spoljašnje vezeУреди