Atšķirība starp spēku un impulsu

Spēks vs mirklis

Bieži vien spēka un impulsa ideja tiek sajaukta viena ar otru. Momentum pamatā ir kustības daudzums, ko veido kustīgs objekts. No otras puses, spēks ir ārēja darbība, lai kaut ko vilktu vai stumtu. Spēka ietekmē mainās impulss.

Raugoties uz šo matemātiku, spēks ir objekta masas reizinājums ar paātrinājumu, savukārt impulss ir objekta masas reizinājums ar paātrinājumu. Divus daudzumus saista, izmantojot šādu vienādojumu:

F = dP / dt;

tas ir spēks F, ir impulsa P atvasinājums attiecībā uz laiku t.

Iepriekš minēto saikni starp spēku un impulsu dod ņūtona otrais likums, kas nosaka, ka jebkura objekta (kas ir spēks) impulsa maiņu dod masas reizinājums ar paātrinājumu.

Impulss mainās, ja mainās ātrums, savukārt spēks mainās, mainoties paātrinājumam. Spēks var palikt nemainīgs pat tad, ja mainās ātrums, ar nosacījumu, ka paātrinājums ir nemainīgs.

Vēl viena saikne, ko var atzīmēt starp impulsu un spēku, izmantojot iepriekšminētās definīcijas, ir šāda:

impulss = masa x ātrums
impulss = masa x (paātrinājums x laiks)
impulss = (masa x paātrinājums) x laiks
impulss = spēks x laiks

Galvenais, kas šeit jāņem vērā, ir tas, kā impulss ir atkarīgs no laika. Nozīmē, ka, jo ilgāk tiek pielikts spēks, impulsa daudzums palielinās. Pretēji tam, šādā veidā spēks nav atkarīgs no laika. Faktiski laika pieaugums faktiski samazina spēka daudzumu, ja impulss ir nemainīgs.

Gan spēks, gan impulss ir vektora lielumi. Vektoru daudzums ir kaut kas gan ar lielumu, gan virzienu. Impulsa virziens ir atkarīgs no ātruma virziena. Spēka virziens ir atkarīgs no paātrinājuma.

Spēki var būt arī līdzsvaroti un nelīdzsvaroti. Nesabalansēts spēks rada objekta kustību. Sabalansētam spēkam spēki darbojas tādā veidā, ka lielums ir vienāds, bet virziens ir pretējs, tādējādi atceļot tīro efektu. Šī iemesla dēļ objekts nepārvietojas, kad spēki ir līdzsvaroti, un līdz ar to ātrums ir nulle, kā rezultātā impulss ir nulle. Tas nozīmē, ka spēki var pastāvēt nekustīgam objektam, bet šādam objektam impulss vienmēr ir nulle.

Spēkus var iedalīt divos veidos: kontaktu spēki un spēki, kas darbojas no attāluma. Kontakta spēki ir tie spēki, kas rodas, faktiski pieskaroties diviem objektiem, piemēram: bumba, kas sit pa nūju. Kaut arī otrais spēka veids ir tie, kas darbojas viens pret otru bez jebkāda fiziska kontakta; piemēram, gravitācijas spēks starp Zemi un mums. Tomēr impulss nav klasificēts šādā veidā. Jebkurš nesabalansēts spēks, kas iedarbojas uz ķermeni, radīs impulsu.

Kopumā galvenais atcerēties ir to, ka impulss ir tikai daudzums, kas mums stāsta par kustīgā saturu, kas atrodas kustīgā objektā, savukārt spēks ir daudzums, kas, iedarbojoties uz objektu, maina šo kustības daudzumu.

Kopsavilkums:

Momentum ir kustības daudzums kustīgā ķermenī, turpretī spēks ir spiediena vai vilkšanas darbība.
Spēks maina ķermeņa impulsu.
spēks = masa * paātrinājums; tā kā impulss = masas * ātrums
Spēks nemainās pastāvīgam paātrinājumam, savukārt impulss mainās.
impulsu un spēku saista F = dP / dt un impulss = spēks * laiks
Ar laiku pieliktajam spēkam impulss palielinās.
Gan impulss, gan spēks ir vektoru lielumi.
Impulsa virziens ir atkarīgs no ātruma virziena.
Spēka virziens ir atkarīgs no paātrinājuma virziena.
Spēki var būt līdzsvaroti un nelīdzsvaroti.
Stacionāram objektam spēkiem nav jābūt nullei, bet impulss ir nulle.
Spēkus var iedalīt saskares spēkos un tādos, kas darbojas no attāluma. Momentum nevar klasificēt šādā veidā.

Attēla kredīts: http: //commons.wikimedia.org/wiki/Fails: Newton_Cradle_5_ball_system_in_3D_2_ball_swing.gif