El impulso se define como una gran fuerza aplicada a un objeto durante un intervalo de tiempo. Puede interpretarse como una gran fuerza que actúa durante un período de tiempo muy corto. Cuando se aplica una fuerza neta a un objeto, afecta su impulso durante el curso de la aplicación de la fuerza. Para decirlo de otra manera, el impulso es la velocidad a la que cambia el momento. Si un objeto tiene un gran cambio de momento durante un corto período de tiempo, se le debe haber aplicado una gran fuerza neta. Esto forma la base del concepto de impulso.
Fórmula
El impulso de un objeto es igual al producto de la media y el intervalo de tiempo durante el cual se aplica la fuerza. El cambio en el momento es igual al impulso. Se denota con el símbolo J. Es una cantidad vectorial, lo que significa que también tiene dirección y magnitud. Su unidad de medida estándar es newton segundos (Ns) y la fórmula dimensional está dada por [M 1 L 1 T -1 ].
J = Δp = FΔt
dónde,
J es el valor del impulso,
Δp es el cambio en el momento de un objeto,
F es la fuerza que actúa sobre el objeto,
Δt es el intervalo de tiempo de la fuerza actuante.
Problemas de muestra
Problema 1. Calcular el impulso si se ejerce una fuerza de 200 N sobre un objeto durante 5 s.
Solución:
Tenemos,
F = 200
t = 5
Usando la fórmula que obtenemos,
J = F∆t
= 200 (5)
= 1000 N
Problema 2. Calcular el impulso si se ejerce sobre un objeto una fuerza de 120 N durante 3 s.
Solución:
Tenemos,
F = 120
t = 3
Usando la fórmula que obtenemos,
J = F∆t
= 120 (3)
= 360 N
Problema 3. Calcular la fuerza que se ejerce sobre un objeto si el impulso es de 1600 Ns durante 2 s.
Solución:
Tenemos,
J = 1600
t = 2
Usando la fórmula que obtenemos,
J = F∆t
=> F = J/Δt
=> F = 1600/2
=> F = 800 N
Problema 4. Calcular la fuerza que se ejerce sobre un objeto si el impulso es de 2500 Ns durante 10 s.
Solución:
Tenemos,
J = 2500
t = 10
Usando la fórmula que obtenemos,
J = F∆t
=> F = J/Δt
=> F = 2500/10
=> F = 250 N
Problema 5. Calcular el tiempo durante el cual se ejerce una fuerza de 350 N sobre un objeto para crear un impulso de 2100 Ns.
Solución:
Tenemos,
J = 2100
F = 350
Usando la fórmula que obtenemos,
J = F∆t
=> Δt = J/F
=> Δt = 2100/350
=> Δt = 6 s
Problema 6. Calcular el tiempo durante el cual se ejerce una fuerza de 700 N sobre un objeto para crear un impulso de 5600 Ns.
Solución:
Tenemos,
J = 5600
F = 700
Usando la fórmula que obtenemos,
J = F∆t
=> Δt = J/F
=> Δt = 5600/700
=> Δt = 8 s
Problema 7. Calcular el impulso de un objeto de 3 kg de masa si su velocidad cambia de 10 m/sa 25 m/s.
Solución:
Tenemos,
metro = 3
v yo = 10
v f = 25
Usando la fórmula que obtenemos,
J = metro Δv
= 3 (25 – 10)
= 3 (15)
= 45 N