ضربه (فیزیک)

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو

ضربه (به انگلیسی: Impulse) (که با I یا J نشان داده می‌شود)، در مکانیک کلاسیک به صورت انتگرال نیرو نسبت به زمان تعریف می‌شود که بیان‌کنندهٔ میزان تغییر تکانه جسم در اثر نیروی وارده است.

نیروی وارده به یک جسم، به آن تغییر سرعت (شتاب) می‌دهد. هر چه نیرو به مدت بیشتری به جسم اعمال شود، تغییر تکانه جسم بیشتر خواهد بود.

یکای ضربه در دستگاه بین‌المللی یکاها (SI)، N.s (نیوتون ثانیه) و یا kg.m/s است. در حالتی که نیرو در طول زمان ثابت باشد، ضربه را می‌توان با فرمول زیر بیان کرد:

\text{Impulse} = F \Delta t.

در حالت کلی، می‌توان ضربه ایجاد شده توسط نیروی F بین زمان‌های t_1 و t_2 را به صورت زیر نوشت:[۱]

\mathbf{J} = \int_{t_1}^{t_2} \mathbf{F}\, dt

با توجه به قانون دوم نیوتن، بین نیرو (F) و تکانه (P) رابطهٔ زیر برقرار است:

\mathbf{F} = \frac{d\mathbf{p}}{dt}.

بنابراین:

\begin{align}
 \mathbf{J} &= \int_{t_1}^{t_2} \frac{d\mathbf{p}}{dt}\, dt \\
 &= \int_{p_1}^{p_2} d\mathbf{p} \\
 &= \Delta \mathbf{p}, \end{align}

که \Delta \mathbf{p} تغییر در تکانه جسم از زمان t_1 تا t_2 است. این رابطه، غالباً قضیه ضربه-تکانه نامیده می‌شود.

پانویس[ویرایش]

  1. Hibbeler, Russell C. (2010). Engineering Mechanics (12th ed.). Pearson Prentice Hall. p. 222. ISBN 0-13-607791-9.