インパルスとは:定義、式、問題の例
インパルスは次のとおりです。定義、式、および問題の例– インパルスとはどういう意味ですか? インパルスは、非常に短時間での力の作用のイベントとして定義されます。 この機会に Knowledge.co.idについて インパルスに関連する事項について話し合います。 それをよりよく理解するために、以下の記事の議論を見てみましょう。
目次
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インパルスとは:定義、式、問題の例
- インパルスフォーミュラ
- インパルスと勢いの関係
- インパルス問題の例
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インパルスとは:定義、式、問題の例
インパルスは、一瞬のうちに物体に作用する力のイベントです。 静止しているオブジェクトを動かして動かすには、特定の時間間隔でオブジェクトに作用する力が必要です。 オブジェクトを特定の時間間隔で動かすのに必要な力は、インパルスと呼ばれます。
言い換えると、力積は力(ベクトル)と力が作用する時間間隔(スカラー)の積であるため、力積は方向と密接に関連しています。 インパルスイベントの例は、誰かがボールを蹴る場合です。 キックするには、ボールを動かすのに力が必要であり、人の足がボールに触れるまでに一定の時間があります。
インパルスは、時間の単位で運動量の方向を加算、減算、および変更するために使用されます。 インパルスは、力に時間間隔を掛けた積として定式化できます。
インパルスフォーミュラ
数学的には、力積の公式は次のように記述されます。
I =(F)(Δt)
情報
t =時間間隔(秒)
F =力(ニュートン)
ニュートンの第2法則、F =(m)(a)から、力の単位はkg.m.s⁻²(またはニュートン)です。
したがって、インパルスの単位は
(kg.m.s⁻²)(s)kg.m.s⁻¹
インパルスの次元は[M] [L] [T]⁻¹です。
インパルスと勢いの関係
ニュートンの法則によれば、「物体に作用する力は、その質量と加速度の積に等しくなります」。 このステートメントを使用すると、次のような式が得られます。
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F = m。 a式I = Fを入力した場合。 次に、新しい数式が次のように表示されます。
I = F。 t
I = m。 a(t2 – t1)
I = mv / t(t2 – t1)
I = m。 v1 –m。 v2
このようにして、オブジェクトに対して実行または処理されるインパルスの大きさは、オブジェクトの運動量の変化の大きさに等しいという結論を導き出すことができます。 ただし、オブジェクトに作用する外力がない場合、最初と最後の運動量の合計が同じになるため、合計運動量は同じままになります。
オブジェクトの速度(v)に変化があると、オブジェクト自体の運動量(p)が変化します。 これは、運動量が速度と物体の質量(m)の積であるためです。
p = m v
この運動量の変化は力積(J)と呼ばれます。 インパルスの大きさは、(衝突の前後の)初期運動量と最終運動量の差です。
J = p
したがって、オブジェクトの速度の変化によって引き起こされるインパルスの大きさは次のとおりです。
J = m(v2 – v1)
力積と運動量の単位は同じで、kg m / sです。
上のオブジェクトの速度を変更するために必要な力(F)。これは、力積(J)を力が作用する時間(t)で割ったものに等しくなります。
F = J / t
インパルスによる運動量の変化の例は、オートバイなどの車両を加速(注視)またはブレーキをかけるときです。
インパルス問題の例
1.質量125kgのモーターサイクルが20m / sの速度で走行している場合、5秒で60 m / sに加速します。 したがって、発生するインパルスの大きさは次のとおりです。
I = m(v2 – v1)
= 125(60 – 20)
= (125)(40)
= 5000 kg m / s
2.ボールは0.01秒で50Nの力で打たれます。 次に、ボールのインパルスの大きさを決定しますか?
回答済み:
また読む:ソネットとは:特徴、機能、例、パントゥンとの違い
I = F。 t
I = 50N。 0.01秒
I = 0.5 Ns
3.ボールは200グラムの質量で蹴られ、2 m / sの速度で東に転がります。 そして0.1秒以内に蹴った。 したがって、速度は同じ方向に8 m / sになります。 次に、キッカーの足がボールに及ぼす力を決定します。
I = F。 t
I = mvt – mv0
F。 t = mvt – mv0
F = m(mvt – mv0)/ t
F = 0.2(8 – 2)/ 0.1
F = 12 N
4.質量0.2kgのボールが静止していて、150 m / sの速度でスライドするように打たれています。 バットがボールに触れる時間の長さが0.1秒の場合、打撃力の大きさは...
討論:
知られている:
m = 0.2 kg
v1 = 0 m / s(ボールは最初は静止しています)
v2 = 150 m / s
t = 0.1秒
募集:打力(F)
回答:
インパルス式:
I = F。 t
または
I = m(v2 – v1)
この式から、次の式が得られます。
F。 t = m(v2 – v1)
F(0.1)= 0.2(150-0)
F(0.1)= 30
F = 30 / 0.1 = 300 N
5. 質量が5kgの物体は、速度が10 m / sから15m / sに変化します。 オブジェクトに作用するインパルスを決定します!
討論:
知られている:
m = 5 kg
v1 = 10 m / s
v2 = 15 m / s
質問:….I?
回答:
力積の基本的な公式は、物体の運動量の変化です。
I = P2 P1
I = mv2 mv1
I = m(v2 v1)
そう:
I = m(v2 v1)
I = 5(15 10)= 25 kg m / s
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