Forța de impact este calculată prin găsirea raportului dintre modificarea impulsului obiectului (obiectelor) implicat(e) în coliziune și perioada de timp a ciocnirii. Formula de calcul al forței de impact este:

F = Δp/Δt, unde Δp este modificarea impulsului și Δt este perioada de timp.

Ce este Impact Force?

Forța de impact este definită ca o situație în care se lucrează pentru a muta un obiect la o anumită distanță. Poate fi interpretată ca forța produsă atunci când două elemente se ciocnesc. O coliziune de obiect are loc atunci când un obiect se ciocnește de altul. Forța de impact are un impact uriaș asupra unui obiect într-o perioadă scurtă de timp. Se notează prin simbolul F, unde unitatea de măsură este Newtoni (N) iar formula dimensională este dată de [M¹L¹T^-2]. Formula sa este egală cu produsul dintre masa și viteza unui corp cu timpul de două ori luat. Cu alte cuvinte, este raportul dintre energia cinetică deținută de un corp și distanța parcursă de acesta.

Formula forței de impact

F = mv/2t

Unde,

F este forța de impact,

m este masa corpului,

v este viteza corpului,

t este timpul necesar.

Dovada formulei

Luați în considerare un obiect de masă m care se mișcă cu o viteză în când unii lucrează ÎN se face pe ea. Forța aplicată este F și mută obiectul la o distanță de d unitati pentru t secunde.

Știm că munca efectuată este egală cu produsul dintre forța aplicată și distanța parcursă.

W = Fd ⇢ (1)

De asemenea, munca efectuată este egală cu energia cinetică a corpului.

W = K.E. = 1/2 mv²⇢ (2)

Din (1) și (2) obținem,

Fd = 1/2 mv²

F = mv²/2d

Punând d = vt, obținem,

F = mv²/2vt

F = mv/2t

Aceasta derivă formula pentru forța de impact care acționează asupra unui corp.

Exemple de probleme

Să luăm în considerare câteva probleme pentru a afla cum să folosim această formulă.

Problema 1: Calculați forța de impact care acționează asupra unui obiect cu masa de 2 kg, viteza de 4 m/s timp de 2 secunde.

Soluţie:

Forța de impact care acționează asupra acestui obiect cu o masă de 2 kg și care se deplasează cu o viteză de 4 m/s timp de 2 secunde. Prin urmare,

m = 2

v = 4

t = 2

Folosind formula pe care o obținem,

F = mv/2t

= 2 (4) / 2 (2)

= 8/4

= 2 N

Prin urmare, forța de impact care acționează asupra obiectului este de 2 Newtoni.

Problema 2: Calculați forța de impact care acționează asupra unui obiect cu masa de 3 kg, viteza de 8 m/s timp de 3 secunde.

Soluţie:

Pentru a calcula forța de impact, valorile date pentru această problemă sunt:

m = 3

v = 8

t = 3

Folosind formula pe care o obținem,

tabelul ASCII în c

F = mv/2t

= 3 (8) / 2 (3)

= 24/6

= 4 N

Prin urmare, forța de impact care acționează asupra obiectului este de 4 Newtoni.

Problema 3: Calculați masa corpului dacă forța de impact care acționează asupra unui obiect este de 10 N, iar viteza este de 5 m/s timp de 4 secunde.

Soluţie:

În această problemă, trebuie să calculăm masa unui obiect având în vedere forța de impact, viteza și timpul. Valorile date sunt:

F = 10

v = 5

t = 4

Folosind formula pe care o obținem,

F = mv/2t

=> m = 2Ft/v

= 2 (10) (4) / 5

= 16 kg

Prin urmare, masa obiectului este de 16 kg.

Problema 4: Calculați viteza corpului dacă forța de impact care acționează asupra unui obiect este de 14 N și masa este de 2 kg timp de 2 secunde.

Soluţie:

Aici, trebuie să determinăm viteza unui obiect având în vedere forța de impact, masa și timpul. Avem,

F = 14

m = 2

t = 2

Folosind formula pe care o obținem,

F = mv/2t

=> v = 2Ft/m

= 2 (14) (2) / 2

= 28 m/s

Prin urmare, viteza obiectului este de 28 m/s.

Problema 5: Calculați timpul necesar corpului dacă forța de impact care acționează asupra unui obiect este de 30 N, masa este de 4 kg și viteza este de 15 m/s.

Soluţie:

Pentru a calcula timpul luat de un obiect având în vedere valorile forței de impact, masei și vitezei ca:

F = 30

m = 4

v = 15

Folosind formula pe care o obținem,

F = mv/2t

=> t = mv/2F

= 4 (15) / 2 (30)

= 60/60

= 1 s

Deci, timpul necesar obiectului este de 1 secundă.

Problema 6: Calculați forța de impact care acționează asupra unui obiect cu energie cinetică 20 J dacă distanța parcursă este de 2 m.

Soluţie:

Valorile date sunt:

Energia cinetică (E) = 20 J

Distanța parcursă (d) = 2 m

Știm că pentru a determina forța de impact, avem o formulă: F = E/d, unde F este forța de impact, E este energia cinetică și d este distanța parcursă.

Prin urmare, folosind formula pe care o obținem,

F = E/d

= 20/2

= 10 N

Adică, forța de impact care acționează asupra obiectului este de 10 Newtoni.

Problema 7: Calculați energia cinetică a unui corp dacă forța de impact care acționează asupra unui obiect este de 40 N și distanța parcursă este de 4 m.

Soluţie:

Valorile date pentru a calcula energia cinetică a unui corp sunt:

Forța de impact (F) = 40

Distanța parcursă (d) = 4

matrice în șir

Folosind formula pe care o obținem,

F = E/d

=> E = Fd

= 40 (4)

= 160 J

Prin urmare, energia cinetică a corpului este de 160 Jouli.