Xung lực là gì?
Xung lực đo lường tổng tác dụng của một lực được tác động trong một khoảng thời gian. Trong vật lý, xung lực được định nghĩa là tích của lực trung bình và khoảng thời gian mà lực đó tác động. Đây là một đại lượng vectơ, có đơn vị là newton-giây (N·s), tương đương với kilôgam-mét trên giây (kg·m/s) — cùng đơn vị với động lượng.
Cách sử dụng máy tính
Bạn hãy nhập lực trung bình tính bằng newton (N) và thời gian tính bằng giây (s) mà lực được tác động. Máy tính sẽ nhân hai giá trị này để cho ra xung lực. Công cụ này rất hữu ích khi phân tích các va chạm, cú sút, cú đập, lực đẩy của tên lửa, hay bất kỳ tình huống nào có một lực tác động trong một khoảng thời gian đo được.
Giải thích công thức
Công thức cốt lõi là $$J = F \times t$$ trong đó \(J\) là xung lực, \(F\) là lực trung bình và \(t\) là khoảng thời gian. Theo định lý xung lực - động lượng, xung lực cũng bằng độ biến thiên động lượng của vật: $$J = \Delta p = m\,\Delta v$$ Điều này có nghĩa là khi biết xung lực, bạn có thể tính được vận tốc của vật thay đổi bao nhiêu ứng với một khối lượng cho trước.
Ví dụ minh họa
Giả sử một quả bóng bị đánh với lực trung bình 150 N trong thời gian tiếp xúc 0,02 giây. Xung lực sẽ là $$J = 150 \times 0{,}02 = 3 \text{ N}\cdot\text{s}$$ Nếu quả bóng có khối lượng 0,5 kg và ban đầu đứng yên, độ biến thiên vận tốc của nó là $$\Delta v = J / m = 3 / 0{,}5 = 6 \text{ m/s}$$
Câu hỏi thường gặp
Xung lực dùng đơn vị nào? Newton-giây (N·s), tương đương với kg·m/s.
Lực hoặc thời gian có thể âm không? Lực có thể mang giá trị âm để biểu thị hướng; khi nhân với thời gian, dấu được giữ nguyên, cho ra xung lực có hướng.
Xung lực liên hệ với động lượng như thế nào? Xung lực bằng độ biến thiên động lượng, nên với cùng một khối lượng, xung lực càng lớn thì độ thay đổi vận tốc càng lớn.
