אימפולס לעומת השפעה
המילים השפעה ודחף נמצאות בשימוש חופשי בחיי היומיום שלנו. עורכי דין מנסים למזער את השפעת הפשע שבוצעו על ידי לקוחותיהם בכך שהם אומרים שמדובר בפעולה אימפולסיבית שהייתה על סף הרגע ולא ממש מכוונת. אנו למדים על ההשפעה שהיתה לאנשים גדולים על מוחם של אנשים מצליחים כיום באוטוביוגרפיות שלהם ועל התחושה הפתאומית או הדחף שאנשים צריכים להתמכר למעשה שהיה מוגדר מראש לחלוטין. אבל האם יש רק כל כך הרבה בין השפעה לדחף? אלו מונחים בשימוש נרחב בפיזיקה בחקר התנועה (מכניקה). ישנם הבדלים רבים בין שני המושגים שאליהם נלמד במאמר זה.
Impulse
כאשר מופעל כוח על גוף, הוא משנה את המומנטום שלו. היחס בין הכוח לשינוי במהירות של גוף ניתן על ידי חוק התנועה השני של ניוטון במשוואה הבאה
F=m X a=ma
כאשר F הוא הכוח המופעל, m היא מסת הגוף ו-'a' היא התאוצה שלו. כעת, אנו יודעים שתאוצה היא קצב השינוי של המהירות
מכאן F=m X (v1 – v2)/t
Or, F X t=m X (v1 – v2)
i.e, Ft=m(v1 – v2)
אבל מכפלת המסה ומהירותה היא התנע שלה
לפיכך F x t=שינוי במומנטום
זה מרמז ששינוי בתנע של גוף הוא תוצר של הכוח המופעל עליו למשך זמן מסוים.
זה גם אומר שאותו שינוי במומנטום יכול להיגרם בגוף עם כוח גדול הפועל על פני פרק זמן קטן וכוח קטן הפועל על פני פרק זמן ארוך.
Impact
אימפקט הוא מושג חשוב נוסף בחקר התנגשויות של גופים נעים ותוצאותיהם. השפעה היא הכוח הפתאומי שחשים שני גופים כשהם מתנגשים. הפגיעה או הכוח שחשים גופים עומדים ביחס ישר לכמות הכוח ולתקופת הזמן שבה מתרחשת התנגשות. ההשפעה תלויה במהירויות היחסיות של שני הגופים המתנגשים. במשחק הקריקט, נדרש יותר כוח מצד החובט כדי לשלוח את הקערה שנכבשה על ידי שחקן כדור מהיר בחזרה על פני הבולר מאשר להוביל את הכדור על פני השוער. הסיבה לכך היא שהוא מנצל את המהירות של הכדור הנע במהירות ורק מנחה אותו מעל ראשו של השוער מאשר כאשר הוא מכריח אותו בחזרה אל מעבר לכדורת.
מחקר ההשפעה מועיל מאוד בתכנון מכוניות שכן מעצבים יכולים למזער את השפעת הפגיעה במהלך התנגשות על ידי הגדלת עמידות המכונית לפגיעה. את זה מבקשים להשיג על ידי הפיכת חזית המכונית לספוג השפעה מקסימלית של האנרגיה הקינטית של הרכב המגיעה מהכיוון הנגדי ומאפשרת רק לחלק קטן מהאנרגיה הזו להגיע לנהג.
מה ההבדל בין Impulse לבין Impact?
• כוח פגיעה וכוח דחף הם השפעות של כוח המובנות בהיבטים שונים
• בעוד שדחף מובן במונחים של שינוי במומנטום של גוף והוא פונקציה של הכוח המופעל ושל פרק הזמן שלגביו הוא מופעל, כוח ההשפעה הוא הכוח המופעל על פני פרק זמן קצר מאוד.
• להשפעה יש יחידה זהה לכוח בעוד שהדחף מתבטא במונחים של יחידות תנע שהן ק ג m/s
• דחף הוא אינטגרל של כוח לאורך זמן ולכן יש לו יחידות שונות מזו של כוח.
