Åbn hovedmenuen

Impuls (fysik)

(Omdirigeret fra Bevægelsesmængde)
Disambig bordered fade.svg For alternative betydninger, se Impuls. (Se også artikler, som begynder med Impuls)
Eksempel på impuls i mekanik. Legeme 1 afgiver sin energi til legeme 2.

Impuls (gammeldags: bevægelsesmængde) er inden for fysik en bevaret størrelse, det kan bruges til at beskrive et objekt. Impulsen er brugbar, da den for en hver proces i et lukket inertialsystem er konstant. I klassisk mekanik afhænger impuls af masse og hastighed, mens det i relativistisk mekanik også er muligt for masseløse partikler såsom fotonen at have en impuls.

Impuls i klassisk mekanikRediger

I klassisk mekanik er impulsen   givet ved:

 

hvor   er massen, og   er hastigheden.

Impuls og impulsændringRediger

Undertiden definerer man størrelsen I som ændringen (efter en periode med indvirkning af kræfter) i impuls p, altså

 

Det kan føre til forvirring at størrelsen I sommetider blot kaldes impuls. Men normalt menes der med "impuls" den absolutte bevægelsesmængde p.

Advarsel: På engelsk er det kun størrelsen Ip der kaldes impulse; den vigtigere og mere benyttede impuls p kan kun kaldes momentum (en:Momentum) på dette sprog. Dette har intet med det danske ord (kraft)moment at gøre.

Newtons 2. lovRediger

Vigtigheden og oprindelsen af begrebet impuls p er Newtons 2. lov der udsiger

 

hvor F er den summerede kraft, og t er tiden.

Udledningen af dette forhold kan vises mere detaljeret:[1]

Af Newtons 2. lov vides det at

 

hvor a er acceleration, F er kraft, og m er masse. Når man ganger med masse på begge side, får man:

 

Da acceleration er defineret som ændringen af hastighed pr. tidsenhed, kan acceleration opskrives som den differentierede hastighed:

 

Massen ganges op i tælleren

 

Her finder man, at tælleren så opfylder førnævnte definition på impulsen. Dvs. at man får

 

Det er dermed også vist, at kraften, der påvirker en partikel, er impulsændringen over tid.[1]

Impuls i relativistisk mekanikRediger

Den relativistiske impuls   er relateret til hastigheden  ,   lysets hastighed og massen   af et objekt. Impuls er givet ved:

 

hvor   er massen (også kaldet hvilemassen),   er hastigheden, og   er Lorentzfaktoren givet ved:

 

hvor   er lysets hastighed.

For lave hastigheder   er en masses impuls tilnærmelsesvis givet ved den klassiske formel.

Fotoners impulsRediger

Masseløse objekter som f.eks. fotoner (elektromagnetisk stråling) besidder også impuls; formlen er:

 

hvor


Masseløse objekters impuls, som fx fotoners, indgår i Einsteins komplette relativistiske energiformel:

 

hvor m er massen og p er impulsen.

Se ogsåRediger

Ekstern henvisningRediger

FodnoterRediger

  1. ^ a b Brydensholt, Morten; Gjøe, Tommy; Jessen, Claus; Keller, Ole; Møller, Jan; Vaaben, Jens. Orbit BA (1. e-bogsudgave), Systime A/S 2006, s. 315. ISBN 87-616-1402-5.