In der klassischen Mechanik wird ein Impuls (hat mich oder J abgekürzt), als das Integral einer Kraft in Bezug auf die Zeit definiert. Wenn eine Kraft auf einen starren Körper angewandt wird, ändert sie den Schwung dieses Körpers. Eine kleine Kraft angewandt kann seit langem dieselbe Schwung-Änderung wie eine große Kraft angewandt kurz erzeugen, weil es das Produkt der Kraft und die Zeit ist, für die es angewandt wird, der wichtig ist. Der Impuls ist immer der Änderung des Schwungs gleich.

Mathematische Abstammung im Fall von einem Gegenstand der unveränderlichen Masse

Impuls, den ich von der Zeit t zu t erzeugt habe, wird definiert, um zu sein

wo F die Kraft ist, die von dazu angewandt ist.

Aus dem zweiten Gesetz des Newtons ist Kraft mit dem Schwung p durch verbunden

Deshalb

\mathbf {ich} &= \int_ {t_1} ^ {t_2} \frac {d\mathbf {p}} {dt }\\, dt \\

&= \int_ {p_1} ^ {p_2} d\mathbf {p} \\

&= \Delta \mathbf {p} {richten} \end </Mathematik> {aus}

wo Δp die Änderung im Schwung von der Zeit t zu t ist. Das wird häufig den Lehrsatz des Impuls-Schwungs genannt.

Infolgedessen kann ein Impuls auch als die Änderung im Schwung eines Gegenstands betrachtet werden, auf den eine Kraft angewandt wird. Der Impuls kann in einer einfacheren Form ausgedrückt werden, wenn sowohl die Kraft als auch die Masse unveränderlich sind:

Es ist häufig der Fall, dass nicht nur ein, aber beide dieser zwei Mengen ändern sich.

Im technischen Sinn ist Impuls eine physische Menge, nicht ein Ereignis oder Kraft. Der Begriff "Impuls" wird auch gebraucht, um sich auf eine schnell handelnde Kraft zu beziehen. Dieser Typ des Impulses wird häufig idealisiert, so dass die Änderung im durch die Kraft erzeugten Schwung ohne Änderung rechtzeitig geschieht. Diese Sorte der Änderung ist eine Schritt-Änderung und ist nicht physisch möglich. Das ist ein nützliches Modell, für die Effekten von idealen Kollisionen (solcher als in Spielphysik-Motoren) zu schätzen.

Impuls hat dieselben Einheiten (im Internationalen System von Einheiten und den Dimensionen als Schwung.

Impuls kann mit der Gleichung berechnet werden

: F ist die unveränderliche Gesamtnettokraft angewandt,

: t ist der Zeitabstand, über den die Kraft, angewandt wird

: M ist die unveränderliche Masse des Gegenstands,

: v ist die Endgeschwindigkeit des Gegenstands am Ende des Zeitabstands und

: v ist die anfängliche Geschwindigkeit des Gegenstands, wenn der Zeitabstand beginnt.

Beispiele des Impulses

Impuls ist:

Das Pistole-Puder, das die Kugel in einem Gewehr, beschleunigt

Die Bogen-Schnur, die den Pfeil, beschleunigt

Die Raketentriebwerke, die Pendelbus, beschleunigen

Die Faust, die die Lochen-Tasche beschleunigt.

Im allgemeinen Impuls ist die Kraft, die auf einen gegebenen Gegenstand mit einer gegebenen Masse seit einer gegebenen Zeitspanne angewandt ist. Das wird den Betrag der Beschleunigung, Endgeschwindigkeit und der kinetischen in diesem Gegenstand versorgten Energie entscheiden. Wenn Sie Schwung und die Masse des Gegenstands wissen, brauchen Sie Beschleunigung nicht, um Endgeschwindigkeit zu berechnen. Schwung wird erhalten. Wenn sich ein Gegenstand verlangsamt, wird ein bestimmter Betrag der Energie vom Gegenstand bis die Umgebung übertragen. Diese Übertragung konnte in der Form der Beschleunigung oder Verlangsamung eines anderen Gegenstands sein oder wegen der Reibung oder Kollision heizen.

Variable Masse

Wenn ein System Masse in einer Richtung vertreibt, wird die Kraft, die die vertriebene Masse auf das System anwendet, gestoßen genannt; die Kraft, die das System auf die Masse anwendet, die wird vertreibt, ist des gleichen Umfangs, aber der entgegengesetzten Richtung.

Denken Sie zum Beispiel eine Rakete. Der Schwung der Rakete (einschließlich des restlichen Brennstoffs) ändert sich wegen zwei Effekten: Man ist der angewandte Stoß, der andere ist die Verminderung der Masse:

:dp = d (mv) = mdv + (dm) v = (dt) F + (dm) v = dI + (dm) v = (dm) v + (dm) v = (dm) (v + v)

:p ist der Schwung der Rakete einschließlich des restlichen Brennstoffs

:dp ist die unendlich kleine Änderung des Schwungs der Rakete einschließlich des restlichen Brennstoffs; es ist die Verneinung des Schwungs der Masse, die wird vertreibt, gerade nach der Ausweisung (ändert sich der Gesamtschwung nicht)

:m ist die Masse der Rakete einschließlich des restlichen Brennstoffs (es nimmt ab, wenn Masse vertrieben wird)

:dm ist die unendlich kleine Änderung der Masse der Rakete einschließlich des restlichen Brennstoffs, so die Verneinung der Masse, die wird vertreibt

:v ist die Geschwindigkeit der Rakete

:v ist die Geschwindigkeit der gerade vertriebenen Masse hinsichtlich der Rakete (wirksame Auspuffgeschwindigkeit) folglich:

:: v + ist v die Geschwindigkeit der gerade vertriebenen Masse

:F ist der Stoß

:dI ist der unendlich kleine Impuls, der auf die Rakete ausgeübt ist

Siehe auch

• Spezifischer Impuls
• Dualität der Welle-Partikel definiert einen Impuls für Wellen. Die Bewahrung des Schwungs an einer Kollision wird dann das Phase-Zusammenbringen genannt. Anwendungen schließen ein:
• Wirkung von Compton
• nichtlineare Optik
• Akustisch-Sehmodulator
• Das unerschütterliche Zerstreuen
• Elektron phonon, sich zerstreuend

Referenzen

Bibliografie

Links

• Dynamik