Impulso (fisica)

Con impulso, nella meccanica classica, si indica una grandezza vettoriale, misurata in newton per secondi, definita come l'integrale di una forza rispetto al tempo:

Δ p := t 0 t 1 F d t {\displaystyle \Delta \mathbf {p} :=\int _{t_{0}}^{t_{1}}\mathbf {F} \,\mathrm {d} t}

Nel caso particolare di una forza costante nel tempo, si ha

Δ p = F Δ t {\displaystyle \Delta \mathbf {p} =\mathbf {F} \Delta t} .

L'introduzione del concetto di impulso permette di enunciare il teorema dell'impulso, utilizzato in particolare nel campo degli urti, della diffusione e per lo studio delle forze impulsive. Grazie alla legge di conservazione della quantità di moto si può dedurre che in un sistema isolato l'impulso totale è nullo.

Enunciato

Il teorema dell'impulso afferma che, per il secondo principio della dinamica, in un sistema dinamico l'impulso corrisponde alla variazione della quantità di moto in un intervallo temporale[1].

Dimostrazione

Per il secondo principio della dinamica si ha che:

F = d p d t {\displaystyle \mathbf {F} ={\frac {\mathrm {d} \mathbf {p} }{\mathrm {d} t}}}

Separando le variabili e integrando ambo i membri tra due istanti t 0 {\displaystyle t_{0}} e t 1 {\displaystyle t_{1}} si ottiene:

d p = F d t p ( t 0 ) p ( t 1 ) d p = t 0 t 1 F d t {\displaystyle \mathrm {d} \mathbf {p} =\mathbf {F} \,\mathrm {d} t\implies \int _{\mathbf {p} (t_{0})}^{\mathbf {p} (t_{1})}\mathrm {d} \mathbf {p} =\int _{t_{0}}^{t_{1}}\mathbf {F} \,\mathrm {d} t}

grazie al teorema fondamentale del calcolo integrale di Torricelli-Barrow, si ricava che:

p ( t 1 ) p ( t 0 ) = t 0 t 1 F d t {\displaystyle \mathbf {p} (t_{1})-\mathbf {p} (t_{0})=\int _{t_{0}}^{t_{1}}\mathbf {F} \,\mathrm {d} t}

Nel caso in cui la forza risulti costante, la si può portare fuori dall'integrale, cosicché:

Δ p = F Δ t {\displaystyle \Delta \mathbf {p} =\mathbf {F} \Delta t}

Note

  1. ^ Tullio Papa, Lezioni di fisica: meccanica (PDF), Roma, Edizioni Kappa, 1970, p. 368, ISBN 978-88-7890-112-4. URL consultato il 6 luglio 2012 (archiviato dall'url originale il 7 marzo 2010).

Voci correlate

  • Forza impulsiva
  • Impulso specifico
  • Operatore impulso
  • Principi della dinamica
  • Quantità di moto

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Collegamenti esterni

  • (EN) impulse, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc. Modifica su Wikidata
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