Латын тілінде «импульс» сөзі соққы, итеру дегенді білдіреді. Адам әрқашан соққының әсерімен таң қалды. Соққы күші, күш импульсі және оны есептеу формуласы сияқты ұғымдарды физика тұрғысынан талдап көрейік.
Импульс және оның күші
Физикада импульс пен импульс күші сияқты ұғымдар анық бөлінген. Импульс қозғалыс мөлшері екенін түсіну керек. Ол дененің жылдамдығы мен оның массасының көбейтіндісі ретінде анықталады:
p=m × v.
Күштің импульсін есептеу үшін формуланы F күші және t уақыты ұғымдарымен толықтыру керек. Мұнда физиканың ең маңызды заңы импульстің сақталуына қатысты – импульс.
Күш арқылы импульс формуласын келесідей көрсетуге болады:
F=(m v1-m v0) / t, немесе м v1 - m v0=F t, мұндағы F – түсірілген күш, t – уақыт бірлігі, м – дене салмағы, v0 – бастапқы жылдамдық, v1 – соққыдан кейінгі соңғы жылдамдық.
Осылайша, белгілі бір массасы бар дененің бастапқы жылдамдығы уақыт өткен сайын әсерінен өссекез келген күш, онда уақыт бірлігіндегі қозғалыс шамасының мұндай өзгерісі әсер етуші күшке пропорционал болады. Күш импульсі, оның формуласы көрсетілген, Ньютонның екінші заңын көрсетеді. Бұдан шығатыны, үлкен күштің қысқа әсері кезінде импульстің аздаған күш ұзақ әсер еткендегідей өзгеруі мүмкін.
Соққы мысалындағы физика заңдары
Тәжірибедегі энергия мен импульстің өзгермейтін әрекетін әсер ету мысалы арқылы анық көрсетуге болады, өйткені әсер ету құбылысы ғылым мен техникада кеңінен қолданылады.
Материалдар серпімді және серпімді емес болып бөлінеді. Деформациялау күші тоқтатылғаннан кейін серпімділік бастапқы пішініне оралады. Серпімді зат серпімді тірекке, яғни соққыға түскенде тірек жағынан әрекет ететін және заттың жылдамдығын бәсеңдететін серпімділік күші пайда болады. Күш импульсінің формуласы осыны көрсетеді. Соққы физикасы өнеркәсіпте кеңінен қолданылады.
Соққы күші оның ұзақтығына және тірек икемділігіне байланысты. Қатты тіректе әсер ету ұзақтығы қысқарады, ал орташа күш үлкенірек болады. Жұмсақ қолдаумен, керісінше. Сонымен, циркте тартылған жұмсақ тор гимнастты қатты соққыдан қорғайды.
Импульстің шартсыз өзгермейтіндігі
Денелер жүйесі әрекеттескенде импульстің сақталу ережесі сақталады. Егер мұндай жүйеге сыртқы денелер әсер етпесе, мұндай бөлек жүйедегі денелердің өзара әрекеттесуі оның жалпы импульсін өзгертпейді.
Заңдар қосулыимпульс пен энергияның сақталуы табиғаттың негізгі заңдары болып табылады. Дегенмен, механикалық процестерде импульстің сақталуы әрқашан әділ және шартсыз. Күш импульсі және оны есептеу формуласы мұны іс жүзінде дәлелдейді. Бірақ механикада энергияның сақталу заңын сақтау белгілі бір шарттарды орындауды талап етеді.
Егер соқтығысқа дейін және одан кейін энергияның барлық түрлерін есепке алу мүмкін болса, серпімді емес әсердің өзінде энергияның сақталу заңы сақталатынына көз жеткізуге болар еді. Ол әрқашан жарамды, бірақ энергия түрінің бірінен екіншісіне айналу мүмкіндігі бар. Практикалық қолдануда бұл әсіресе маңызды.
Импульс – дененің массасына және оның жылдамдығына тәуелді векторлық шама. Күш импульсі белгілі бір уақыт ішінде денеге белгілі бір күштің әсерінен қозғалыстың өзгеруін сипаттайды.
