Что такое импульс?
Импульс — это мера количества движения тела. Он определяется как произведение массы тела на его скорость. В физике импульс — векторная величина: у него есть и числовое значение, и направление, причём направление импульса совпадает с направлением скорости тела. Этот калькулятор вычисляет модуль импульса по классической формуле \(p = m \cdot v\).
Как пользоваться калькулятором
Введите массу тела в килограммах (кг) и его скорость в метрах в секунду (м/с). Калькулятор перемножит эти два значения и выдаст импульс в килограмм-метрах в секунду (кг·м/с). Отрицательная скорость (тело движется в противоположную сторону) даёт отрицательный импульс — это просто отражает направление вдоль выбранной вами оси.
Разбор формулы
Формула выглядит так:
$$p = \text{Масса (кг)} \times \text{Скорость (м/с)}$$где:
p — импульс в кг·м/с, m — масса в кг, v — скорость в м/с. Поскольку импульс прямо пропорционален и массе, и скорости, увеличение любой из этих величин вдвое удваивает и сам импульс. Именно эта зависимость лежит в основе закона сохранения импульса — одного из важнейших принципов механики.
Пример расчёта
Возьмём автомобиль массой 1500 кг, движущийся со скоростью 20 м/с. Его импульс равен
$$p = 1500 \times 20 = 30\,000 \ \text{кг}\cdot\text{м/с}$$А если бросить бейсбольный мяч массой 0,145 кг со скоростью 40 м/с, его импульс составит всего
$$0{,}145 \times 40 = 5{,}8 \ \text{кг}\cdot\text{м/с}$$— намного меньше, несмотря на бóльшую скорость, ведь масса мяча совсем крошечная.
Частые вопросы
В каких единицах измеряется импульс? В системе СИ единица импульса — килограмм-метр в секунду (кг·м/с), что эквивалентно ньютон-секунде (Н·с).
Импульс и сила — это одно и то же? Нет. Сила — это скорость изменения импульса во времени (\(F = \Delta p / \Delta t\)). Импульс описывает движение, а сила — то, как это движение меняется.
Может ли импульс быть отрицательным? Да. Знак указывает направление. Если тело движется в отрицательном направлении вдоль выбранной оси отсчёта, его импульс будет отрицательным.
