В классической механике импульс ( обозначаемый J или Imp ) — это изменение импульса объекта. Если начальный импульс объекта равен p 1 , а последующий импульс равен p 2 , объект получил импульс J :
Импульс – векторная величина, поэтому импульс – тоже векторная величина.
Второй закон движения Ньютона гласит, что скорость изменения импульса объекта равна равнодействующей силе F , действующей на объект:
таким образом, импульс J , передаваемый постоянной силой F , действующей в течение времени Δt, равен:
Импульс, передаваемый изменяющейся силой, представляет собой интеграл силы F по времени:
Единицей импульса в системе СИ является ньютон-секунда (Н⋅с), а эквивалентной по размерам единицей импульса является килограмм-метр в секунду (кг⋅м/с). Соответствующая английская инженерная единица — фунт -секунда (фунт-сила-с), а в Британской гравитационной системе — слаг - фут в секунду (слизняк-фут/с).
Импульс J , произведенный с момента t 1 до t 2 , определяется как [1]
Согласно второму закону Ньютона , сила связана с импульсом p соотношением
Поэтому,
В результате импульс можно также рассматривать как изменение импульса объекта, к которому приложена равнодействующая сила. Импульс можно выразить в более простой форме, когда масса постоянна:
где
Импульс имеет те же единицы и размеры (MLT -1 ) , что и импульс. В Международной системе единиц это кг ⋅ м/с = Н ⋅ с . В английских инженерных единицах это пуля ⋅ фут/с = фунт-сила ⋅ с .
Термин «импульс» также используется для обозначения быстродействующей силы или воздействия . Этот тип импульса часто идеализируют , так что изменение импульса, вызванное силой, происходит без изменения во времени. Изменения такого рода являются ступенчатыми и физически невозможны. Однако это полезная модель для расчета эффектов идеальных столкновений (например, в физических движках видеоигр ). Кроме того, в ракетной технике обычно используется термин «полный импульс», который считается синонимом термина «импульс».
Применение второго закона Ньютона для переменной массы позволяет использовать импульс и импульс в качестве инструментов анализа для реактивных или ракетных транспортных средств. В случае ракет передаваемый импульс можно нормализовать по единице израсходованного топлива , чтобы создать параметр производительности - удельный импульс . Этот факт можно использовать для вывода уравнения ракеты Циолковского , которое связывает изменение скорости движения транспортного средства с удельным импульсом двигателя (или скоростью выхлопа сопла) и соотношением масс ракеты и топлива .