Різниця між силою та імпульсом

Сила проти імпульсу

Часто ідею сили та імпульсу плутають одна з одною. Імпульс - це в основному кількість руху, яка складається в рухомому об'єкті. Сила, з іншого боку, - це зовнішня дія, що щось тягне чи штовхає. Сила призводить до зміни імпульсу.

Дивлячись на це математично, сила - це масовий раз прискорення об'єкта, тоді як імпульс - це масовий раз прискорення об'єкта. Дві величини пов'язані за допомогою наступного рівняння:

F = dP / dt;

тобто сила F, є похідною відносно часу t, імпульсу P.

Вищезазначений зв'язок між силою та імпульсом визначається другим законом Ньютона, який говорить, що зміна імпульсу будь-якого предмета (що є силою) задається масовим кратним прискоренням.

Момент змінюється, якщо швидкість змінюється, тоді як сила змінюється при зміні прискорення. Сила може залишатися постійною навіть при зміні швидкості за умови постійного прискорення.

Інший зв’язок, який можна відзначити між імпульсом і силою через вищезазначені визначення, є наступним:

імпульс = маса x швидкість
імпульс = маса x (прискорення x час)
імпульс = (маса x прискорення) x час
імпульс = сила х час

Тут важливо відзначити, наскільки імпульс залежить від часу. Значить, чим довше застосовується сила, кількість імпульсу збільшується. Навпаки, сила таким чином не залежить від часу. Насправді збільшення часу фактично зменшує силу величини, якщо імпульс постійний.

Сила та імпульс - це векторні величини. Величина вектора - це те, що має як величину, так і напрямок. Напрям імпульсу залежить від напрямку швидкості. Напрямок сили залежить від прискорення.

Сили також можуть бути врівноваженими та незбалансованими. Неврівноважена сила призводить до руху предмета. Для врівноваженої сили сили діють таким чином, що величина дорівнює, але напрямок протилежний, отже, скасовуючи чистий ефект. З цієї причини об’єкт не рухається, коли сили врівноважуються, а значить, швидкість дорівнює нулю, внаслідок чого виникає нульовий імпульс. Це означає, що сили для нерухомого об'єкта можуть існувати, але імпульс для такого об’єкта завжди дорівнює нулю.

Сили можна далі класифікувати на два типи: контактні сили та сили, які діють на відстані. Контактні сили - це ті сили, які є результатом фактичного дотику між двома предметами, наприклад: куля, яка б’є биту. Хоча другим типом сил є ті, що діють один на одного без будь-якого фізичного контакту; наприклад, гравітаційна сила між Землею та нами. Однак імпульс не був класифікований таким чином. Будь-яка неврівноважена сила, що діє на тіло, призведе до імпульсу.

Загалом, головне, що слід пам’ятати, це те, що імпульс - це лише величина, яка розповідає нам про вміст руху, присутнього в рухомому об’єкті, а сила - це величина, яка при дії на об’єкт змінює цю кількість руху.

Підсумок:

Момент - це кількість руху в рухомому тілі, тоді як сила - це дія натискання або потягу.
Сила змінює імпульс тіла.
сила = маса * прискорення; тоді як імпульс = швидкість * маси
Сила не змінюється для постійного прискорення, тоді як імпульс змінюється.
імпульс і сила пов'язані F = dP / dt і імпульс = сила * час
Імпульс збільшується з часом для прикладеної сили.
Імпульс і сила - обидві векторні величини.
Напрям імпульсу залежить від напрямку швидкості.
Напрямок сили залежить від напрямку прискорення.
Сили можуть бути врівноваженими та незбалансованими.
Для нерухомого об'єкта сили не повинні дорівнювати нулю, але імпульс дорівнює нулю.
Сили можна класифікувати на контактні сили та ті, що діють на відстані. Момент не може бути класифікований таким чином.

Кредит зображення: http: //commons.wikimedia.org/wiki/File: Newton_Cradle_5_ball_system_in_3D_2_ball_swing.gif