Что такое калькулятор импульса?
Импульс (количество движения) — это векторная величина, равная произведению массы тела на его скорость: \(p = m \cdot v\). Он показывает, «сколько движения» несёт в себе объект, и сохраняется при столкновениях и взрывах. Этот калькулятор решает соотношение относительно любой из трёх величин — импульса \(p\), массы \(m\) или скорости \(v\) — по двум известным и свободно переводит значения между распространёнными системами единиц (СИ, СГС и американская система мер).
Как пользоваться калькулятором
Выберите искомую величину в меню «Что вычислить». После этого калькулятор покажет два поля для известных величин и вычислит третью. У каждого поля есть собственный список единиц, поэтому можно смело комбинировать, например, граммы и километры в час. Вводите числа обычным способом или в экспоненциальной форме (например, 3.45e22). При желании задайте количество значащих цифр для результата; режим «авто» сохраняет полную точность.
Разбор формулы
В основе лежит соотношение $$p = m \cdot v.$$ Преобразовав его, получаем $$m = \frac{p}{v} \quad \text{и} \quad v = \frac{p}{m}.$$ Внутри калькулятора все введённые данные приводятся к базовым единицам СИ (килограммы, метры в секунду, килограмм-метры в секунду), затем применяется нужная формула, а результат в СИ переводится обратно в выбранную вами единицу. Поскольку расчёт массы и скорости связан с делением, калькулятор защищён от деления на ноль: вместо бесконечности он выдаёт сообщение об ошибке.
Пример расчёта
Тело массой 5 кг движется со скоростью 10 м/с. В режиме импульса: $$p = 5 \times 10 = 50 \ \text{кг}\cdot\text{м/с}.$$ Теперь переключимся в режим массы, задав \(p = 50\ \text{Н}\cdot\text{с}\) и \(v = 36\ \text{км/ч}\). Переводим скорость: \(36\ \text{км/ч} = 10\ \text{м/с}\), поэтому $$m = \frac{50}{10} = 5 \ \text{кг},$$ что соответствует примерно 11,0231 фунта, если в качестве единицы вывода выбраны фунты.
Частые вопросы
Может ли импульс быть отрицательным? Да. Импульс — это вектор, поэтому отрицательная скорость (движение в противоположную сторону) даёт отрицательный импульс.
Почему масса должна быть положительной? Масса — это физический скаляр, который не может быть отрицательным; отрицательным может быть только направление, которое задаёт скорость.
Н·с и кг·м/с — это одно и то же? Да. Один ньютон-секунда равен одному килограмм-метру в секунду, поэтому в обоих случаях используется коэффициент СИ, равный 1.