Ladina keeles tähendab sõna "impulss" lööki, tõuget. Inimest on alati üllatanud löögi mõju. Proovime füüsika seisukohast analüüsida selliseid mõisteid nagu löögijõud, jõu impulss ja selle arvutamise valem.
Momentum ja selle tugevus
Füüsikas on sellised mõisted nagu impulss ja impulsi tugevus selgelt eraldatud. Tuleb mõista, et hoog on liikumise hulk. Seda määratletakse kui keha kiiruse ja selle massi korrutist:
p=m × v.
Jõu impulsi arvutamiseks tuleb valemit täiendada jõu F ja aja t mõistetega. Siin puudutab kõige olulisem füüsikaseadus impulsi – impulsi – jäävuse kohta.
Jõu mõjul impulsi valemit saab esitada järgmiselt:
F=(m v1-m v0) / t või m v1 - m v0=F t, kus F on rakendatav jõud, t – ajaühik, m – kehakaal, v0 – algkiirus, v1 – lõppkiirus pärast kokkupõrget.
Seega, kui teatud massiga keha algkiirus aja jooksul suurenebmis tahes jõudu, siis on selline liikumishulga muutus ajaühikus võrdeline mõjuva jõuga. Jõu impulss, mille valem on näidatud, demonstreerib Newtoni teist seadust. Sellest järeldub, et lühikesel kokkupuutel suure jõuga võib toimuda samasugune impulsi muutus, mis pikaajalisel kokkupuutel väikese jõuga.
Füüsikaseadused löögi näitel
Energia ja impulsi muutumatuse toimimist praktikas saab selgelt näidata löögi näitel, kuna mõju nähtust kasutatakse teaduses ja tehnoloogias laialdaselt.
Materjalid jagunevad elastseteks ja mitteelastseteks. Elastne pärast deformatsioonijõu lõppemist naaseb oma esialgsele kujule. Kui elastne objekt langeb elastsele toele, see tähendab löök, tekib elastsusjõud, mis mõjub toe küljelt ja aeglustab objekti liikumiskiirust. Seda näitab jõuimpulsi valem. Löögifüüsikat kasutatakse tööstuses laialdaselt.
Löögi tugevus sõltub selle kestusest ja toe elastsusest. Jäigal toel on löögi kestus lühem ja keskmine jõud suurem. Pehme toega on vastupidi. Niisiis kaitseb tsirkuses venitatud pehme võrk võimlejat tugeva löögi eest.
Tingimusteta impulsi muutumatus
Kehade süsteemi vastasmõjul järgitakse impulsi jäävuse reeglit. Kui väliskehad sellist süsteemi ei mõjuta, ei muuda sellise eraldi süsteemi sees olevate kehade vastasmõju selle üldist impulssi.
Seadusedimpulsi ja energia jäävus on põhilised loodusseadused. Impulsi säilitamine mehaanilistes protsessides on aga alati õiglane ja tingimusteta. Jõuimpulss ja selle arvutamise valem tõestavad seda praktikas. Kuid energia jäävuse seaduse järgimine mehaanikas eeldab teatud tingimuste täitmist.
Kui oleks võimalik võtta arvesse kõiki energialiike enne ja pärast lööki, oleks võimalik veenduda, et ka mitteelastse löögi korral järgitakse energia jäävuse seadust. See kehtib alati, kuid on olemas võimalus energialiigist ühelt teisele teisendada. Praktilises rakenduses on see eriti oluline.
Momentum on vektorsuurus, mis sõltub keha massist ja selle kiirusest. Jõuimpulss iseloomustab keha liikumise muutumist teatud jõu mõjul teatud aja jooksul.
