impulsvergelijking

De impulsvergelijking is een fundamentele relatie in de klassieke mechanica die de verbinding legt tussen de kracht die gedurende een tijdsinterval op een voorwerp uitoefent en de verandering in zijn hoeveelheid beweging. De kracht F is de tijdafgeleide van de hoeveelheid beweging p, dus F = dp/dt. Over een tijdsinterval van t1 tot t2 is de impuls I = ∫_{t1}^{t2} F(t) dt. Volgens de impuls-momentumrelatie is de totale impuls gelijk aan de verandering van de hoeveelheid beweging: I = Δp = p(t2) − p(t1).

Voor een deeltje met massa m dat van snelheid verandert, Δp = m Δv. Bij constante massa geldt daarom I = m (v2 − v1). De impuls is een vector en heeft de richting van de in dat interval uitgeoefende kracht. Eenheid van impuls is Newton-seconde (N·s).

Toepassingen van de impulsvergelijking zijn talrijk: bij botsingen, bij de berekening van snelle krachten in voertuigen en werktuigen, bij raketpropulsie en bij sport­situaties waarin korte, sterke krachten optreden. De impulsvergelijking maakt het mogelijk de uiteindelijke snelheid van een voorwerp te berekenen als de op het voorwerp uitgeoefende kracht bekend is, of omgekeerd de benodigde kracht of tijd te bepalen voor een gewenste snelheidsverandering.

Voorbeeld: een massa van 1 kg ondervindt een constante kracht van 5 N gedurende 2 s. De impuls is I = 5 N × 2 s = 10 N·s, en de verandering in snelheid is Δv = I/m = 10 m/s.

Zie ook: impuls, momentum, impuls-momentumwet.