Impulz verzus dopad
Slová dopad a impulz sa voľne používajú v našom každodennom živote. Právnici sa snažia minimalizovať dopad trestnej činnosti, ktorú spáchali ich klienti, tým, že išlo o impulzívnu akciu, ktorá bola okamžitá a nie naozaj úmyselná. Dozvieme sa o vplyve veľkých ľudí na mysle dnešných úspešných ľudí v ich autobiografiách a náhlom pocite alebo impulze, ktorý ľudia musia oddať sa činu, ktorý bol úplne vopred určený. Je však medzi dopadom a impulzom len toľko? Toto sú pojmy široko používané vo fyzike pri štúdiu pohybu (mechaniky). V týchto dvoch pojmoch je veľa rozdielov, o ktorých budeme hovoriť v tomto článku.
Impulse
Keď na teleso pôsobí sila, mení svoju hybnosť. Vzťah medzi silou a zmenou rýchlosti telesa je daný 2. Newtonovým pohybovým zákonom v nasledujúcej rovnici
F=m X a=ma
Kde F je použitá sila, m je hmotnosť telesa a „a“je jeho zrýchlenie. Teraz vieme, že zrýchlenie je miera zmeny rýchlosti
Preto F=m X (v1 – v2)/t
Alebo, F X t=m X (v1 – v2)
t.j. Ft=m(v1 – v2)
Ale súčinom hmotnosti a jej rýchlosti je jej hybnosť
Takže F x t=zmena hybnosti
To znamená, že zmena hybnosti telesa je výsledkom sily, ktorá naň pôsobí po určitú dobu.
To tiež znamená, že rovnaká zmena hybnosti môže byť vyvolaná v tele s veľkou silou pôsobiacou počas krátkeho časového obdobia a malou silou pôsobiacou počas dlhého časového obdobia.
Impact
Náraz je ďalším dôležitým pojmom pri štúdiu zrážok pohybujúcich sa telies a ich výsledkov. Náraz je náhla sila, ktorú pocítia dve telesá, keď sa zrazia. Náraz alebo sila, ktorú pociťujú telesá, je priamo úmerná množstvu sily a dobe, počas ktorej kolízia prebieha. Náraz závisí od relatívnych rýchlostí dvoch telies, ktoré sa zrazia. V hre kriket je potrebná väčšia sila zo strany pálkara, aby poslal misku odhodenú rýchlym nadhadzovačom späť za nadhadzovača, než aby loptičku viedol okolo brankára. Je to preto, že využíva rýchlosť rýchlo sa pohybujúcej lopty a iba ju vedie ponad hlavu brankára, než keď ju núti späť okolo nadhadzovača.
Štúdia nárazu je veľmi užitočná pri navrhovaní automobilov, pretože dizajnéri môžu minimalizovať účinok nárazu počas kolízie zvýšením odolnosti automobilu proti nárazu. To sa má dosiahnuť tak, že predná časť vozidla absorbuje maximálny náraz kinetickej energie vozidla prichádzajúcej z opačného smeru, čím sa k vodičovi dostane len malá časť tejto energie.
Aký je rozdiel medzi impulzom a nárazom?
• Sila nárazu a sila impulzu sú účinky sily chápané v rôznych ohľadoch
• Zatiaľ čo impulz je chápaný ako zmena hybnosti telesa a je funkciou aplikovanej sily a časového obdobia, počas ktorého je aplikovaný, nárazová sila je sila aplikovaná počas veľmi krátkeho časového obdobia.
• Náraz má rovnakú jednotku ako sila, zatiaľ čo impulz je vyjadrený v jednotkách hybnosti, ktoré sú kg m/s
• Impulz je integrál sily v priebehu času, a preto má jednotky odlišné od jednotky sily.
