Impuls soʻziga kundalik hayotda koʻp duch kelamiz. Bizga tez-tez sport jamoalari va siyosiy shaxslar "juda koʻp impulsga ega" deyishadi. Ushbu fikr sharhlovchi nutqida, odatda, jamoa yoki nomzod yaqinda koʻplab muvaffaqiyatga erishganini va raqibga buni oʻzgartirish qiyin boʻlishini anglatadi. Bu impulsning fizikadagi mohiyatidir, biroq fizikada biz aniqroq boʻlishimiz kerak.

Impuls bu jismning harakat miqdori oʻlchovi: qancha massa qanday harakatda ekani. U, odatda, $\mathbf{p}$p bilan belgilanadi.

Taʼrifga koʻra, $\boxed{\mathbf{p} = m \cdot \mathbf{v}}.$start box, p, equals, m, dot, v, end box, point

Bu yerda $m$m massa va $\mathbf{v}$v tezlik. Impulsning asosiy birligi $\mathrm{kg \cdot m/s}$k, g, dot, m, slash, s. Impuls vektor kattalik. Impuls massa va tezlikka chiziqli proporsional, sodda qilib aytganda, massa yoki tezlikdan ixtiyoriysini ikki marta orttirish impulsning ikki marta ortishiga olib keladi.

Impuls va kuch orasidagi bogʻlanish fizikada juda ahamiyatli. Kinematik formulalardan sizga maʼlumki, tezlikning oʻzgarishi $\Delta v$delta, v quyidagi $a\cdot \Delta t$a, dot, delta, t koʻrinishda ham yozilishi mumkin.

Demak, tezlanish bilan harakatlanayotgan jismning impuls oʻzgarishini quyidagi koʻrinishda yozish mumkin:

Kuch impulsi bu kuchning biror vaqt oraligʻidagi umumiy taʼsirini xarakterlaydi. U $\text{J}$start text, J, end text harfi bilan belgilanadi va birligi Nyuton-sekund.

Oʻzgarmas kuch uchun $\mathbf{J} = \mathbf{F} \cdot \Delta t$J, equals, F, dot, delta, t.

Avvalroq aytib oʻtganimizdek, bu impuls oʻzgarishi $\Delta \mathbf{p}$delta, p ga teng. Bunga impuls va kuch impulsi orasidagi bogʻlanish deyiladi. Bu bogʻlanish evaziga biz kuchning jism harakatiga taʼsirini oson bilib olishimiz mumkin.

Kuch impulsining muhim va foydali jihatlaridan biri, haqiqiy hayotda kuchlar, koʻpincha, oʻzgaruvchan. Odamlar va dvigatellarning imkoniyatiga qarab kuchlar noldan biror qiymatgacha ortib boradi va kuch koʻplab omillarga qarab farq qilishi mumkin. Barcha kuchlarning umumiy taʼsiri natijasini toʻgʻridan toʻgʻri bilish juda qiyin.

Kuch impulsini hisoblashda biz vaqtni kuchga koʻpaytiramiz. Bu kuch-vaqt grafigi ostidagi yuzani topishga teng. Bu foydalidir, chunki murakkab shakllarning yuzasi oʻzgaruvchan kuch taʼsir etganda, xuddi sodda toʻrtburchak kabi doimiy kuch taʼsir etganda topilishi mumkin. Jism harakatini tushunishda natijaviy kuch impulsi muhim ahamiyatga ega.

Impulsning saqlanish qonunini tushunish uchun sistemaga ichki va tashqi boʻlgan impulslarni bilish juda muhim.

Koʻpchilik odamlar astronavtlar orbital stansiyalarda ishlashini bilishadi. Ular erkin harakatlanayotgan jismlarni ortiqcha qiyinchiliklarsiz harakatga keltirishadi. Chunki ularning barchasi erkin tushish kabi harakatda, yaʼni ular gravitatsiyaga qarshi kurashmaydi. Ammo harakatlanayotgan katta massali jismlar fazoda ham xuddi yerdagi kabi impulsga ega boʻladi va buni oʻzgartirish xuddi yerdagidek qiyin hisoblanadi.

Aytaylik, fazo stansiyasida favqulodda vaziyat yuzaga keldi va kosmonavt 4000 kg. li boʻsh kosmik kapsulani kema palubasidan uzoqroqqa olib borishi kerak. Yer yuzida kosmonavt 50 kg ogʻirlikdagi yukni 3 sekund davomida boshi uzra koʻtara olishini biladi. U kapsulani qanday tezlikda harakatlantira oladi?

Avval biz kosmonavt hosil qilishi mumkin boʻlgan maksimal impulsni topamiz. Eʼtibor bering, kosmonavt ikkala holatda ham vertikal ravishda kuch qoʻymoqda, shuning uchun biz kuch yoʻnalishini kuzatib borishimiz shart emas.

Impuls va kuch impulsi orasidagi bogʻlanishdan tezlikni topamiz:

Solishtirma impuls–$I_{SP}$I, start subscript, S, P, end subscript–bu dvigatellarni xarakterlovchi kattaliklardan biri. Samolyot va raketa dvigatellari bunga koʻp uchraydigan misollardan biri. Bu yerda solishtirma impuls dvigatellarning tortish kuchini hosil qilishi uchun yonilgʻidan qay darajada unumli foydalanishini ifodalaydi.

"Solishtirma" soʻzi fizikada, odatda, kattaliklar uchun "nisbatan" soʻzini ifodalashda ishlatiladi. Solishtirma gravitatsiya yoki solishtirma zichlik va solishtirma issiqlik sigʻimi bu soʻz ishtirok etgan kattaliklarga misol boʻla oladi. Solishtirma impuls bu ogʻirlik birligidagi yonilgʻi bera oladigan kuch impulsi.

Biz impulsni kuchga boʻlayotganimiz sababli yonilgʻining ogʻirlik kuchi–kuchning birligi qisqarib ketadi va solishtirma impulsning birligi sekundga teng boʻlib qoladi.

Raketaning solishtirma impulsi 300 s ga teng. Bu raketa 1 N yonilgʻidan foydalanib 300 s davomida 1 N tortish kuchini hosil qila oladi. Hayotda raketalar minimal tortish kuchiga ega, aytaylik, bu yerda u 100 N. Bizning holda u 1 N yonilgʻi yordamida 3 s davomida 100 N tortish kuchini hosil qilib turadi.

"Boeing 747" samolyoti toʻrtta dvigatelga ega, ularning har biri 250 kN tortish kuchi hosil qila oladi. Bu samolyotga 30 s da yerdan koʻtarilish tezligiga erishish imkonini beradi. Koʻtarilish vaqtida dvigatellarning tortish kuchi quyidagi kuch-vaqt grafigi yordamida topiladi.

1a-mashq: Koʻtarilish tezligiga erishguncha boʻlgan vaqtda samolyot hosil qilgan umumiy kuch impulsi nimaga teng?

1b-mashq: Samolyot dvigatellarining solishtirma impulsi taxminan 6000 s ga teng. Samolyot koʻtarilish tezligiga erishishi uchun qancha yonilgʻi sarflashi kerak?