Основно съдържание

Физика – 11. клас (България)

Курс: Физика – 11. клас (България) > Раздел 2

Урок 5: Импулс на тяло и импулс на сила

Преговор на импулс на сила

Преговор на ключови термини и формули, свързани с импулс на сила, включително как импулсът на силата може да бъде изчислен от графика на силата и времето.

Основни понятия

Термин (символ)	Значение
Импулс на сила (F, delta, t)	Произведение на средната сила, приложена върху дадено тяло, и времевия интервал, през който е приложена силата. Импулсът на силата е равен на промяната на импулса на тялото (delta, p) и понякога се представя със символа J. Векторна величина, чиито международни мерни единици са start text, N, end text, dot, start text, s, end text или start fraction, start text, k, g, end text, dot, start text, m, end text, divided by, start text, s, end text, end fraction.

Формули

Уравнение	Символ	Значение в думи
delta, p, equals, F, start subscript, start text, н, е, т, н, а, end text, end subscript, delta, t	delta, p е промяната на импулса, F, start subscript, start text, н, е, т, н, а, end text, end subscript е сумарната сила, а delta, t е времевият период на сумарната сила	Импулсът е пропорционален на константната сумарната сила, която действа върху едно тяло, и времевия период, през който действа сумарната сила.

[Как намираме импулса на силата, когато силата не е постоянна? ]

Как силата променя импулса на тялото

Ако вземем уравнението за импулс на сила и изразим силата, тогава се получава нова зависимост:

\begin{aligned} F \Delta t &= \Delta p \\\\ F &= \dfrac{\Delta p}{\Delta t} \end{aligned}

Когато сумарна сила се приложи върху едно тяло, тя променя импулса на това тяло през времето на прилагането на силата. С други думи, силата е скоростта, с която се променя импулсът на тялото. Например:

Ако едно тяло изпита голяма промяна на импулса (delta, p) през кратък времеви период (delta, t), тогава твърху него и била приложена голяма сумарна сила (F).
Обратно, ако едно тяло изпита малка промяна на импулса (delta, p) през дълъг времеви период (delta, t), тогава върху него е била приложена малка сумарна сила (F).

[Ами посоката? ]

Как да намерим импулс на сила от графика на силата и времето

Импулсът на силата е площта под кривата на графиката на силата и времето. Площи над времевата ос са положителни delta, p и площи под оста са отрицателни delta, p. Ако силата не е постоянна, можем да разделим графиката на части и да съберем импулса на силата от всяка част.

Например, за да намерим общия импулс на силата на графиката на силата и времето на фигура 1 през периода t, start subscript, 1, end subscript, plus, t, start subscript, 2, end subscript, събираме площите на A, start subscript, 1, end subscript и A, start subscript, 2, end subscript.

A, start subscript, 1, end subscript е правоъгълник с височина F, start subscript, 0, end subscript и широчина t, start subscript, 1, end subscript. A, start subscript, 2, end subscript е триъгълник с височина F, start subscript, 0, end subscript и основа t, start subscript, 2, end subscript. Общият импулс на силата върху тялото през t, start subscript, 1, end subscript, plus, t, start subscript, 2, end subscript е

\begin{aligned}\Delta p &= A_1 + A_2\\ \\\\ &= F_0 t_1 + \dfrac{1}{2}F_0 t_2\end{aligned}

Можеш да видиш решени примери за намиране на импулс на сила или промяна на импулс на тяло от графики на силата и времето в нашето видео за изчисляване на импулс на сила от графики на силата и времето.

Чести грешки и погрешни разбирания

Хората забравят, че знакът на импулса на силата има значение. Импулсът на силата е вектор, така че отрицателен импулс на силата означава, че сумарната сила е в отрицателната посока. Подобно, положителен импулс на силата означава, че сумарната сила е в положителната посока.
Хората бъркат импулса на силата с работата. И импулсът на силата, и работата зависят от външната сумарна сила, но са различни величини. Свойствата на импулса на силата и работата са сравнени в таблицата по-долу.

	Импулс на сила	Работа
Произведение на сумарната сила и...	време	преместване
Промяна на	импулса на тялото	енергията на тялото
Вид величина	векторна	скаларна

Научи повече

За по-задълбочени обяснения за импулса на силата виж видеото ни за импулс на тяло и импулс на сила.

За да провериш разбирането си и да усъвършенстваш тези концепции, виж упражнението за изчисляване на промяна на импулса на тялото и бързината от графики на силата и времето.

Сортирай по:

Искаш ли да се присъединиш към разговора?

Вписване в профила

Все още няма публикации.

Разбираш ли английски? Натисни тук, за да видиш още дискусии в английския сайт на Кан Академия.