Impuls (física)
Tipus | vector i propietat física extensiva |
---|---|
Símbol | I, J |
Unitat del SI | N · s o kg · m/s |
Mecànica clàssica |
---|
Història Cronologia |
Branques Estàtica · Dinàmica · Cinemàtica · Mecànica aplicada · Mecànica celeste · Mecànica dels medis continus · Mecànica estadística |
Formulacions
|
Conceptes fonamentals Espai · Temps · Velocitat · Celeritat · Massa · Acceleració · Gravetat · Força · Impuls · Parell / Moment · Quantitat de moviment · Moment angular · Inèrcia · Moment d'inèrcia · Sistema de referència · Energia · Energia cinètica · Energia potencial · Treball mecànic · Treball virtual · Principi de d'Alembert |
Temes principals Sòlid rígid · Dinàmica del sòlid rígid · Equacions d'Euler · Moviment · Lleis de Newton · Llei de la gravitació universal · Equacions del moviment · Sistema de referència inercial · Sistema de referència no inercial · Sistema de referència amb rotació · Força fictícia · Moviment rectilini · Desplaçament · Velocitat relativa · Fricció · Moviment harmònic simple · Oscil·lador harmònic · Vibració · Esmorteïment · Moviment de rotació · Moviment circular · Moviment circular uniforme · Moviment circular no uniforme · Força centrípeta · Força centrífuga · Efecte de Coriolis · Pèndol · Velocitat de revolució · Acceleració angular · Velocitat angular · Freqüència angular · Desplaçament angular |
Científics Galileo Galilei · Isaac Newton · Jeremiah Horrocks · Leonhard Euler · Jean le Rond d'Alembert · Alexis Clairaut · Joseph Louis Lagrange · Pierre-Simon Laplace · William Rowan Hamilton · Siméon-Denis Poisson |
En mecànica clàssica, s'anomena impuls (abreviat I) a la magnitud física definida com a la variació de quantitat de moviment que experimenta un objecte en un sistema tancat. L'impuls és, per definició, la integral d'una força respecte al temps.
Un impuls canvia el moment lineal d'un objecte i té les mateixes unitats i dimensions que el moment lineal: Kg·m·s-1. Aquest tipus d'accions ja va ser acotat per Isaac Newton en la seva segona llei: Newton l'anomenà vis motrix, referint-se a una espècie de força del moviment.
Contingut
1 Impuls en un objecte de massa constant
2 Col·lisió
2.1 Col·lisió elàstica
2.2 Col·lisió inelàstica
3 Referències
Impuls en un objecte de massa constant
En el cas d'un impuls sobre un objecte amb massa constant, la magnitud d'impuls es defineix:
Impuls I produït del temps t1 a t2 :[1]
- I=∫t1t2Fdt{displaystyle mathbf {I} =int _{t_{1}}^{t_{2}}mathbf {F} ,dt}
on F és la força aplicada de t1{displaystyle t_{1}} a t2{displaystyle t_{2}}.
Es pot substituir:
- F=dpdt{displaystyle F={frac {dp}{dt}}}
De manera que s'obté:
- I=∫t1t2dpdtdt{displaystyle I=int _{t_{1}}^{t_{2}}{frac {dp}{dt}},dt}
- I=∫t1t2dp{displaystyle I=int _{t_{1}}^{t_{2}}dp}
- I=Δ p{displaystyle I=Delta p}
Que dóna com a resultat la variació de quantitat de moviment: Δ p{displaystyle Delta p}.
Col·lisió
Les col·lisions són interaccions de dos o més cossos en què hi ha contacte entre ells durant un temps. Hi ha diferents tipus de col·lisions, les col·lisions elàstiques, inelàstiques i totalment inelàstiques. Tots aquests xocs tenen la característica de conservar el seu momentum o quantitat de moviment, però no la seva energia mecànica, que en la majoria dels casos només es considera l'energia cinètica. Els xocs que són elàstics mantenen el momentum inicial del sistema igual al final de la mateixa manera que l'energia cinètica total del sistema. Dins d'aquest tipus de xoc és important mencionar un cas importants que és el xoc de dos cossos d'igual massa i un d'ells inicialment en repòs. En el cas que els dos cossos tinguin la mateixa massa i un d'ells es troba en repòs, en impactar es transferirà l'energia des del cos en moviment cap al que no s'està movent, i el cos que es trobava inicialment en moviment romandrà en repòs, mentre que l'altre seguirà en moviment, el mateix que seguia el primer cos, un exemple d'aquest és el joc és el billar. Mentre dura el xoc cal assenyalar que en el contacte dels dos cossos l'energia s'emmagatzema en una deformació mínima i no permanent.
Col·lisió elàstica
En física, en el cas ideal, una col·lisió perfectament elàstica és un xoc entre dos o més cossos que no pateixen deformacions permanents degut l'impacte. En una col·lisió perfectament elàstica es conserven tant el moment lineal com l'energia cinètica del sistema. durant una col·lisió, encara que siguin dos sòlids, no es poden considerar perfectament elàstics, ja que sempre hi ha una deformació.
Col·lisió inelàstica
Les col·lisions en què l'energia no es conserva produeixen deformacions permanents dels cossos i es denominen col·lisions inelàstiques.
Referències
↑ Hibbeler, Russell C. Engineering Mechanics, 12th edition. Pearson Prentice Hall, 2010, p. 222. ISBN 0-13-607791-9.
Viccionari