Impuls kontra uderzenie
Słowa wpływ i impuls są swobodnie używane w naszym codziennym życiu. Prawnicy starają się minimalizować wpływ przestępstwa popełnionego przez swoich klientów, twierdząc, że było to działanie impulsywne, spontaniczne, a nie celowe. Dowiadujemy się o wpływie, jaki wielcy ludzie mieli na umysły dzisiejszych ludzi sukcesu w ich autobiografiach oraz o nagłym odczuciu lub impulsie, który ludzie mają do oddania się całkowicie z góry określonemu czynowi. Ale czy między uderzeniem a impulsem jest tylko tyle? Są to terminy szeroko stosowane w fizyce w badaniu ruchu (mechanika). Istnieje wiele różnic w tych dwóch koncepcjach, które zostaną omówione w tym artykule.
Impuls
Kiedy siła jest przyłożona do ciała, zmienia ono jego pęd. Zależność między siłą a zmianą prędkości ciała określa II zasada dynamiki Newtona w następującym równaniu
F=m X a=ma
Gdzie F jest przyłożoną siłą, m jest masą ciała, a „a” jego przyspieszeniem. Teraz wiemy, że przyspieszenie to tempo zmiany prędkości
Stąd F=m X (v1 – v2)/t
Lub, F X t=m X (v1 – v2)
tj. Ft=m(v1 – v2)
Ale iloczynem masy i jej prędkości jest jej pęd
Tak więc F x t=zmiana pędu
To oznacza, że zmiana pędu ciała jest iloczynem siły przyłożonej do niego przez pewien czas.
Oznacza to również, że taka sama zmiana pędu może zostać wywołana w ciele z dużą siłą działającą przez krótki okres czasu i małą siłą działającą przez długi okres czasu.
Wpływ
Impact to kolejna ważna koncepcja w badaniu zderzeń poruszających się ciał i ich wyników. Uderzenie to nagła siła odczuwana przez dwa ciała, gdy się zderzają. Uderzenie lub siła odczuwana przez ciała jest wprost proporcjonalna do wielkości siły i czasu, w którym następuje zderzenie. Uderzenie zależy od względnych prędkości dwóch zderzających się ciał. W grze w krykieta pałkarz potrzebuje więcej siły, aby posyłać rzucaną przez szybkiego melonika kulę z powrotem obok melonika, niż prowadzenie piłki obok bramkarza. Dzieje się tak dlatego, że wykorzystuje prędkość szybko poruszającej się piłki i jedynie prowadzi ją nad głową bramkarza, niż gdy zmusza ją z powrotem do melonika.
Badanie uderzenia jest bardzo pomocne w projektowaniu samochodów, ponieważ projektanci mogą zminimalizować wpływ uderzenia podczas kolizji poprzez zwiększenie odporności samochodu na uderzenie. Ma to być osiągnięte poprzez uczynienie przodu samochodu pochłaniającym maksymalne uderzenia energii kinetycznej pojazdu pochodzącej z przeciwnego kierunku, pozwalając tylko niewielkiej części tej energii dotrzeć do kierowcy.
Jaka jest różnica między impulsem a uderzeniem?
• Siła uderzenia i siła impulsu to efekty siły rozumianej pod różnymi względami
• Podczas gdy impuls jest rozumiany jako zmiana pędu ciała i jest funkcją przyłożonej siły oraz okresu, w którym jest przyłożony, siła uderzenia jest siłą przyłożoną w bardzo krótkim okresie czasu.
• Uderzenie ma taką samą jednostkę jak siła, podczas gdy impuls jest wyrażony w jednostkach pędu, którymi są kg m/s
• Impuls jest całką siły w czasie, dlatego ma inne jednostki niż siła.
