Impuls (física)

En mecànica clàssica, s'anomena impuls (abreviat I) a la magnitud física definida com a la variació de quantitat de moviment que experimenta un objecte en un sistema tancat. L'impuls és, per definició, la integral d'una força respecte al temps.

Impuls

Símbol	I, J
Unitats	N · s o kg · m/s
Fórmula	${\boldsymbol {I}}=\int _{t_{1}}^{t_{2}}{\boldsymbol {F}}\,\mathrm {d} t$

Animació que il·lustra un xoc elàstic

Un impuls canvia el moment lineal d'un objecte i té les mateixes unitats i dimensions que el moment lineal: Kg·m·s^-1. Aquest tipus d'accions ja va ser acotat per Isaac Newton en la seva segona llei: Newton l'anomenà vis motrix, referint-se a una espècie de força del moviment.

Impuls en un objecte de massa constant

En el cas d'un impuls sobre un objecte amb massa constant, la magnitud d'impuls es defineix:

Impuls I produït del temps t₁ a t₂ :

$\mathbf {I} =\int _{t_{1}}^{t_{2}}\mathbf {F} \,dt$

on F és la força aplicada de $t_{1}$ a $t_{2}$.

Es pot substituir:

$F={\frac {dp}{dt}}$

De manera que s'obté:

$I=\int _{t_{1}}^{t_{2}}{\frac {dp}{dt}}\,dt$

$I=\int _{t_{1}}^{t_{2}}dp$

$I=\Delta \ p$

Que dona com a resultat la variació de quantitat de moviment: $\Delta \ p$.

Col·lisió

Les col·lisions són interaccions de dos o més cossos en què hi ha contacte entre ells durant un temps. Hi ha diferents tipus de col·lisions, les col·lisions elàstiques, inelàstiques i totalment inelàstiques. Tots aquests xocs tenen la característica de conservar el seu momentum o quantitat de moviment, però no la seva energia mecànica, que en la majoria dels casos només es considera l'energia cinètica. Els xocs que són elàstics mantenen el momentum inicial del sistema igual al final de la mateixa manera que l'energia cinètica total del sistema. Dins d'aquest tipus de xoc és important mencionar un cas importants que és el xoc de dos cossos d'igual massa i un d'ells inicialment en repòs. En el cas que els dos cossos tinguin la mateixa massa i un d'ells es troba en repòs, en impactar es transferirà l'energia des del cos en moviment cap al que no s'està movent, i el cos que es trobava inicialment en moviment romandrà en repòs, mentre que l'altre seguirà en moviment, el mateix que seguia el primer cos, un exemple d'aquest és el joc és el billar. Mentre dura el xoc cal assenyalar que en el contacte dels dos cossos l'energia s'emmagatzema en una deformació mínima i no permanent.

Col·lisió elàstica

Article principal: Xoc elàstic

En física, en el cas ideal, una col·lisió perfectament elàstica és un xoc entre dos o més cossos que no pateixen deformacions permanents degut l'impacte. En una col·lisió perfectament elàstica es conserven tant el moment lineal com l'energia cinètica del sistema. durant una col·lisió, encara que siguin dos sòlids, no es poden considerar perfectament elàstics, ja que sempre hi ha una deformació.

Col·lisió elàstica

Col·lisió inelàstica

Article principal: Xoc inelàstic

Les col·lisions en què l'energia no es conserva produeixen deformacions permanents dels cossos i es denominen col·lisions inelàstiques.

Referències

Viccionari