Impulssi (tunnus 👁 {\displaystyle \mathbf {I} }
) on mekaniikassa suure, joka kuvaa voiman vaikutusta sen vaikutusajan yli.[1] Jos vaikuttava voima 👁 {\displaystyle \mathbf {F} }
pysyy vakiona ajan 👁 {\displaystyle \Delta t}
yli, impulssi saadaan voiman ja vaikutusajan tulona:
Impulssin SI-yksikkö on sama kuin liikemäärän, eli Ns (newtonsekunti), mikä voidaan ilmaista myös muodossa kg·m/s (kilogramma metri per sekunti). Impulssi on vektorisuure eli sillä sekä suuruus että suunta, joka on sama kuin voiman suunta.
Newtonin toisen lain mukaan kappaleen liikemäärän muutosnopeus vastaa siihen kohdistuvaa kokonaisvoimaa:
missä 👁 {\displaystyle \mathbf {p} }
on kappaleen liikemäärä ja 👁 {\displaystyle \mathbf {F} }
kappaleeseen kohdistuva voima. Olettaen että voima pysyy vakiona vaikutusajan 👁 {\displaystyle \Delta t}
yli, liikemäärän kokonaismuutos 👁 {\displaystyle \Delta \mathbf {p} }
on
Kappaleen liikemäärän muutos vuorovaikutustapahtumassa vastaa siis siihen kohdistunutta (kokonais)impulssia.
Liikemäärän muutoksen ja impulssin vastaavuus pätee vaikka voima ei pysyisi vakiona. Tällöin impulssi määritellään voiman integraalina sen vaikutusajan yli,
missä 👁 {\displaystyle \mathbf {F} (t)}
on voima ajan t funktiona.
Impulssi on hyödyllinen käsite esimerkiksi tarkasteltaessa törmäystapahtumia, jossa ei yleensä tunneta tarkkaan kappaleisiin vaikuttavia voimia. Newtonin kolmas laki eli voiman ja vastavoiman laki voidaan muotoilla koskemaan voimien sijasta impulsseja: törmäyksessä (tai muussa vuorovaikutustilanteessa) kappaleisiin kohdistuvat kokonaisimpulssit ovat yhtä suuret mutta vastakkaismerkkiset.
Saksankielinen termi Impuls tarkoittaa impulssin sijasta liikemäärää, ja tämän vuoksi termiä impulssi on myös suomessa aiemmin käytetty,[2] ja käytetään toisinaan vieläkin[3] nykystandardin[1] vastaisesti liikemäärän merkityksessä.
Katso myös
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]Lähteet
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]- ↑ a b Suomen Standardisoimisliitto: SI-opas : 2019 : kansainvälinen suure- ja yksikköjärjestelmä = international system of quantities and units, s. 28-29. Suomen Standardisoimisliitto SFS ry, 2019. ISBN 978-952-242-411-2 Teoksen lataussivu.
- ↑ Koskinen, Hannu & Vainio, Rami: Klassinen mekaniikka, s. 4 (luentomoniste). Limes, 2010. Vastaava luentomoniste pdf-muodossa.
- ↑ Tähtitiede:liikemäärä – Tieteen termipankki tieteentermipankki.fi. Viitattu 2.2.2022.
