Как пользоваться
- Выберите, что найти: импульс, массу, скорость или импульс силы.
- Введите известные величины и выберите единицы массы и скорости.
- Для импульса силы введите скорость до и после удара (с минусом, если направление сменилось) и длительность удара.
- Результат показан в выбранной единице, рядом — кинетическая энергия.
Формулы
- Импульс: p = m × v, кг·м/с.
- Масса и скорость: m = p ÷ v, v = p ÷ m.
- Изменение импульса: Δp = m × (v₂ − v₁), Н·с.
- Средняя сила: F = Δp ÷ Δt, Н.
Граммы, фунты, км/ч и mph сначала переводятся в килограммы и метры в секунду (1 lb = 0,45359237 кг, 1 mph = 0,44704 м/с).
Пример расчёта
Автомобиль массой 1500 кг едет со скоростью 72 км/ч = 20 м/с: p = 1500 × 20 = 30 000 кг·м/с, кинетическая энергия ½ × 1500 × 20² = 300 000 Дж.
Мяч массой 0,5 кг ударяется о стену на скорости 10 м/с и отскакивает со скоростью 5 м/с за 0,02 с: скорость изменилась на −5 − 10 = −15 м/с, импульс силы 0,5 × (−15) = −7,5 Н·с, средняя сила −7,5 ÷ 0,02 = −375 Н. Минус показывает, что стена толкает мяч назад.
Частые ошибки
- Забыть про направление. При отскоке скорость меняет знак, и изменение импульса больше, чем каждая из скоростей.
- Перепутать единицы. 72 км/ч — это 20 м/с, а не 72; выберите нужную единицу скорости.
- Спутать импульс с энергией. При вдвое большей скорости импульс растёт вдвое, а кинетическая энергия — вчетверо.