La fuerza aplicada en el tiempo crea un impulso, un cambio en el impulso. El impulso se define en la mecánica clásica como un fuerza multiplicado por la cantidad de tiempo durante el cual actúa. En términos de cálculo, el impulso puede calcularse como la integral de la fuerza con respecto al tiempo. El símbolo del impulso es J o imp.
La fuerza es una cantidad vectorial (la dirección importa) y el impulso también es un vector en la misma dirección. Cuando se aplica un impulso a un objeto, tiene un cambio de vector en su momento lineal. El impulso es el producto de la fuerza neta promedio que actúa sobre un objeto y su duración. J = FΔt
Alternativamente, el impulso puede calcularse como la diferencia de impulso entre dos instancias dadas. Impulso = cambio en el momento = fuerza x tiempo.
Unidades de impulso
La unidad de impulso SI es la misma que para el momento, el segundo Newton N * so kg * m / s. Los dos términos son iguales. Las unidades de ingeniería inglesas para impulso son libra-segundo (lbf * s) y slug-pie por segundo (slug * ft / s).
El teorema del impulso-impulso
Este teorema es lógicamente equivalente a Segunda ley del movimiento de Newton: la fuerza es igual a los tiempos de masa aceleración, también conocida como la ley de la fuerza. El cambio en el impulso de un objeto es igual al impulso aplicado a él. J = Δ pag.
Este teorema se puede aplicar a una masa constante o a una masa cambiante. Es relevante especialmente para los cohetes, donde la masa del cohete cambia a medida que se gasta combustible para producir el empuje.
Impulso de fuerza
El producto de la fuerza promedio y el tiempo en que se ejerce es el impulso de la fuerza. Es igual al cambio de momento de un objeto que no está cambiando la masa.
Este es un concepto útil cuando se estudian las fuerzas de impacto. Si aumenta el tiempo durante el cual ocurre el cambio de fuerza, la fuerza de impacto también disminuye. Esto se usa en el diseño mecánico por seguridad, y también es útil en aplicaciones deportivas. Desea reducir la fuerza de impacto de un automóvil que golpea la barandilla, por ejemplo, diseñando la barandilla para que se derrumbe y diseñando partes del automóvil para que se derrumben en el impacto. Esto alarga el tiempo del impacto y, por lo tanto, la fuerza.
Si desea que una pelota sea impulsada aún más, desea acortar el tiempo de impacto con una raqueta o un bate, aumentando la fuerza del impacto. Mientras tanto, un boxeador sabe alejarse de un golpe, por lo que tarda más en aterrizar, lo que reduce el impacto.
Impulso específico
El impulso específico es una medida de la eficiencia de los cohetes y motores a reacción. Es el impulso total que produce una unidad de propelente a medida que se consume. Si un cohete tiene un impulso específico más alto, necesita menos propulsor para ganar altitud, distancia y velocidad. Es el equivalente del empuje dividido por el caudal del propulsor. Si se usa el peso del propulsor (en Newton o libra), el impulso específico se mide en segundos. Así es como los fabricantes informan el rendimiento del motor del cohete.