La force appliquée au fil du temps crée une impulsion, un changement d'élan. L'impulsion est définie en mécanique classique comme Obliger multiplié par la durée pendant laquelle il agit. En termes de calcul, l'impulsion peut être calculée comme l'intégrale de la force par rapport au temps. Le symbole de l'impulsion est J ou Imp.
La force est une quantité vectorielle (la direction compte) et l'impulsion est également un vecteur dans la même direction. Lorsqu'une impulsion est appliquée à un objet, il a un changement de vecteur dans son élan linéaire. L'impulsion est le produit de la force nette moyenne agissant sur un objet et de sa durée. J = FΔt
Alternativement, l'impulsion peut être calculée comme la différence de momentum entre deux instances données. Impulsion = changement de moment = force x temps.
Unités d'impulsion
L'unité SI d'impulsion est la même que pour la quantité de mouvement, le Newton seconde N * s ou kg * m / s. Les deux termes sont égaux. Les unités d'ingénierie anglaises pour l'impulsion sont la livre-seconde (lbf * s) et le pied-limace par seconde (slug * ft / s).
Le théorème de l'impulsion-momentum
Ce théorème est logiquement équivalent à La deuxième loi du mouvement de Newton: la force est égale au temps de masse accélération, également connue sous le nom de loi sur la force. Le changement de momentum d'un objet est égal à l'impulsion qui lui est appliquée. J = Δ p.
Ce théorème peut être appliqué à une masse constante ou à une masse changeante. Elle s'applique particulièrement aux fusées, où la masse de la fusée change à mesure que le carburant est dépensé pour produire la poussée.
Impulsion de force
Le produit de la force moyenne et du temps dans lequel elle s'exerce est l'impulsion de la force. Il est égal au changement de momentum d'un objet qui ne change pas de masse.
C'est un concept utile lorsque vous étudiez les forces d'impact. Si vous augmentez la durée pendant laquelle le changement de force se produit, la force d'impact diminue également. Ceci est utilisé dans la conception mécanique pour la sécurité, et il est également utile dans les applications sportives. Vous voulez réduire la force d'impact pour une voiture heurtant un garde-corps, par exemple, en concevant le garde-corps à s'effondrer ainsi qu'en concevant des pièces de la voiture pour se froisser à l'impact. Cela allonge le temps de l'impact et donc la force.
Si vous voulez propulser une balle plus loin, vous voulez raccourcir le temps d'impact avec une raquette ou une batte, augmentant la force d'impact. Pendant ce temps, un boxeur sait se pencher loin d'un coup de poing donc cela prend plus de temps à l'atterrissage, ce qui réduit l'impact.
Impulsion spécifique
L'impulsion spécifique est une mesure de l'efficacité des fusées et des réacteurs. C'est l'impulsion totale qui est produite par une unité de propulseur lorsqu'elle est consommée. Si une fusée a une impulsion spécifique plus élevée, elle a besoin de moins de propulseur pour gagner de l'altitude, de la distance et de la vitesse. C'est l'équivalent de la poussée divisée par le débit de propulseur. Si le poids du propulseur est utilisé (en Newton ou en livre), l'impulsion spécifique est mesurée en secondes. C'est souvent ainsi que les performances des moteurs-fusées sont rapportées par les constructeurs.