Fizikte Dürtü Nedir?

Zaman içinde uygulanan kuvvet bir dürtü, momentumda bir değişiklik yaratır. Darbe, klasik mekanikte bir güç üzerinde çalıştığı zamanla çarpılır. Analiz açısından, dürtü zamana göre kuvvetin integrali olarak hesaplanabilir. Dürtü sembolü J veya İth.

Kuvvet bir vektör miktarıdır (yön önemlidir) ve dürtü de aynı yönde bir vektördür. Bir nesneye bir dürtü uygulandığında, doğrusal momentumunda bir vektör değişikliğine sahiptir. Darbe, bir nesneye etki eden ortalama net kuvvetin ve süresinin ürünüdür. J = fΔt

Alternatif olarak, dürtü, verilen iki örnek arasındaki momentum farkı olarak hesaplanabilir. Dürtü = momentumdaki değişim = kuvvet x süre.

Dürtü SI birimi momentum, Newton saniye N * s veya kg * m / s ile aynıdır. İki terim eşittir. Dürtü için İngiliz mühendislik birimleri pound-saniye (lbf * s) ve saniyede sülük-ayak (slug * ft / s) şeklindedir.

Bu teorem mantıksal olarak Newton'un ikinci hareket yasası: kuvvet kütle sürelerine eşittir hızlanma, kuvvet yasası olarak da bilinir. Bir nesnenin momentumundaki değişiklik, ona uygulanan dürtü ile aynıdır.

Bu teorem sabit bir kütleye veya değişen bir kütleye uygulanabilir. Özellikle itme kuvveti üretmek için yakıt harcanırken roketin kütlesinin değiştiği roketlerle ilgilidir.

Ortalama kuvvetin ürünü ve uygulandığı zaman kuvvetin itkisidir. Bu, kütleyi değiştirmeyen bir cismin momentum değişikliğine eşittir.

Bu, darbe kuvvetleri üzerinde çalışırken faydalı bir kavramdır. Kuvvet değişikliğinin gerçekleştiği zamanı artırırsanız, darbe kuvveti de azalır. Bu, güvenlik için mekanik tasarımda kullanılır ve spor uygulamalarında da yararlıdır. Örneğin, bir korkuluğa çarpacak şekilde korkuluk tasarlayacak ve aynı zamanda otomobilin parçalarını çarpma üzerine çökertecek şekilde tasarlayacak şekilde korkuluklara çarparak bir araba çarpma kuvvetini azaltmak istiyorsunuz. Bu, çarpma süresini ve dolayısıyla kuvveti uzatır.

Bir topun daha fazla ilerletilmesini istiyorsanız, çarpma süresini bir raket veya yarasa ile kısaltmak ve darbe gücünü arttırmak istersiniz. Bu arada, bir boksör yumruktan uzaklaşmayı bilir, böylece inişte daha uzun sürer ve etkiyi azaltır.

Özel dürtü roketlerin ve jet motorlarının verimliliğinin bir ölçüsüdür. Tüketildikçe bir itici gaz tarafından üretilen toplam dürtüdür. Bir roketin daha yüksek özgül itici gücü varsa, yükseklik, mesafe ve hız kazanmak için daha az itici güç gerekir. İtme kuvvetinin itici akış hızına bölünmesiyle eşdeğerdir. İtici ağırlık kullanılırsa (Newton veya pound cinsinden), özel dürtü saniye cinsinden ölçülür. Roket motoru performansının genellikle üreticiler tarafından bu şekilde bildirilmesi gerekir.