Калькулятор по физике
Механика для школьников и студентов: формулы, расчёты и пошаговые решения

Калькулятор импульса тела

Оставьте пустым искомую величину. Калькулятор найдёт импульс тела по массе и скорости, а при заданном времени взаимодействия — ещё и среднюю силу удара.

Оставьте пустым, чтобы найти
В килограммах
км/ч → м/с: разделить на 3,6
Чтобы найти среднюю силу
Введите значения

Формула: p = m · v; F · t = Δp (импульс силы равен изменению импульса тела)

p — импульс, векторная величина (кг·м/с); m — масса (кг); v — скорость (м/с); F — средняя сила (Н); t — время действия силы (с).

Пример решения задачи

  1. Задача: тело массой 2 кг движется со скоростью 5 м/с. Найти его импульс.
  2. Дано: m = 2 кг, v = 5 м/с. Найти: p.
  3. Шаг 1. p = m·v.
  4. Шаг 2. p = 2 · 5 = 10 кг·м/с.
  5. Шаг 3. Если это тело остановить за 0,1 с, средняя сила составит F = Δp/t = 10/0,1 = 100 Н.
  6. Ответ: p = 10 кг·м/с, направлен вдоль скорости.

Разбор формулы и теория

Импульс — векторная величина, произведение массы тела на его скорость. Направление импульса всегда совпадает с направлением скорости, поэтому в задачах на одномерное движение важно следить за знаками: тело, летящее влево, имеет отрицательную проекцию импульса. Второй закон Ньютона в импульсной форме звучит так: изменение импульса тела равно импульсу подействовавшей силы, F·t = Δp. Отсюда важное практическое следствие: чтобы уменьшить силу удара, надо увеличить время взаимодействия. Именно так работают подушка безопасности, амортизаторы, сгибание ног при приземлении и умение боксёра «отходить» от удара — изменение импульса одно и то же, но растянутое во времени, а значит, сила меньше. Единица импульса — кг·м/с, отдельного названия у неё нет. Импульс связан с кинетической энергией соотношением Ek = p²/(2m), но это разные величины: импульс векторный и сохраняется всегда при любом столкновении, а энергия скалярная и при неупругом ударе частично переходит в тепло.

Частые вопросы

В чём измеряется импульс?

В килограмм-метрах в секунду (кг·м/с), что то же самое, что ньютон-секунда (Н·с).

Как найти силу удара через импульс?

F = Δp/t. Если импульс 10 кг·м/с гасится за 0,1 с, средняя сила равна 100 Н; за 0,01 с — уже 1000 Н.

Почему подушка безопасности снижает травмы?

Она увеличивает время торможения тела. Изменение импульса задано скоростью автомобиля, а сила F = Δp/t падает во столько раз, во сколько выросло время.

Чем импульс отличается от кинетической энергии?

Импульс — вектор, пропорционален первой степени скорости и сохраняется при любых столкновениях. Кинетическая энергия — скаляр, пропорциональна квадрату скорости и сохраняется только при упругом ударе.