A força aplicada ao longo do tempo cria um impulso, uma mudança de momento. O impulso é definido na mecânica clássica como um força multiplicado pela quantidade de tempo em que atua. Em termos de cálculo, o impulso pode ser calculado como a integral da força em relação ao tempo. O símbolo do impulso é J ou Imp.
Força é uma quantidade vetorial (a direção importa) e impulso também é um vetor na mesma direção. Quando um impulso é aplicado a um objeto, ele tem uma mudança de vetor em seu momento linear. Impulso é o produto da força líquida média que atua sobre um objeto e sua duração. J = F̅Δt
Como alternativa, o impulso pode ser calculado como a diferença de momento entre duas instâncias. Impulso = mudança de momento = força x tempo.
Unidades de impulso
A unidade de impulso SI é a mesma que para o momento, o segundo de Newton N * s ou kg * m / s. Os dois termos são iguais. As unidades de engenharia em inglês para impulso são libra-segundo (lbf * s) e lesma-pé por segundo (lesma * pé / s).
Teorema do impulso-momento
Este teorema é logicamente equivalente a Segunda lei do movimento de Newton: força é igual a tempos de massa aceleração, também conhecida como lei da força. A mudança no momento de um objeto é igual ao impulso aplicado a ele. J = Δ p.
Este teorema pode ser aplicado a uma massa constante ou a uma massa variável. É relevante especialmente para foguetes, onde a massa do foguete muda à medida que o combustível é gasto para produzir o impulso.
Impulso de força
O produto da força média e o tempo em que é exercida é o impulso da força. É igual à mudança de momento de um objeto que não está mudando de massa.
Este é um conceito útil quando você estuda forças de impacto. Se você aumentar o tempo durante o qual a mudança de força acontece, a força de impacto também diminui. Isso é usado no projeto mecânico por segurança e também é útil em aplicações esportivas. Você deseja reduzir a força de impacto de um carro que bate no guardrail, por exemplo, projetando o guardrail para entrar em colapso, bem como projetando partes do carro para dobrar o impacto. Isso prolonga o tempo do impacto e, portanto, a força.
Se você deseja que uma bola seja mais impulsionada, diminua o tempo do impacto com uma raquete ou bastão, aumentando a força do impacto. Enquanto isso, um boxeador sabe se afastar de um soco para levar mais tempo no pouso, reduzindo o impacto.
Impulso específico
Impulso específico é uma medida da eficiência de foguetes e motores a jato. É o impulso total produzido por uma unidade de propulsor à medida que é consumido. Se um foguete tiver um impulso específico mais alto, precisará de menos propulsor para ganhar altitude, distância e velocidade. É o equivalente ao impulso dividido pela taxa de fluxo do propulsor. Se o peso do propulsor for usado (em Newton ou libra), o impulso específico será medido em segundos. Geralmente, é assim que o desempenho do motor de foguete é relatado pelos fabricantes.