V mnoha případech pozorujeme změny rychlosti objektu, ale nevíme, jak dlouho byla síla vyvíjena. Impulz je integrál síly. Je to změna hybnosti. A je to užitečné pro sbližování sil, když přesně nevíme, jak objekty v kolizi interagovaly.
Příklad 1: Pokud cestujete po silnici v autě rychlostí 50 km / h v určitém okamžiku a vy se zastavíte později, nevíte, kolik síly bylo použito k zastavení vozu. Pokud lehce zatlačíte na brzdy, zastavíte se na dlouhou dobu. Pokud pevně zatlačíte na brzdy, zastavíte se ve velmi krátkém čase.
Můžete vypočítat, kolik hybnosti se změnilo. Hybnost zastaveného zastaveného vozu je nulová. A hybnost pohybujícího se automobilu je rovna hmotnosti násobené rychlostí.
Tato změna hybnosti je impulsem.
Vozidlo s hmotností 1000 kg při rychlosti 50 km / h má hybnou sílu:
Pojďme to převést na Newtons pro snadné použití:
Pokud chceme zastavit auto za 1 sekundu, průměrná síla bude muset být 13880 N. Pokud máme 2 sekundy na zastavení auta, lze to udělat s polovinou této síly:
Uvědomte si, že pokud narazíte na velmi pevný předmět, jako je strom nebo betonový blok, auto má jen velmi málo času zastavit. Zapojené síly se stávají ohromnými. Zastavení za 1 sekundu s jednotnou silou vyžaduje 7 metrů brzdné dráhy. To je velmi těžké zastavení. Vzhledem k brzdné vzdálenosti pouze 1 cm bude mít vůz jen 0,07 sekundy, než se zastaví. Zastavovací síla se stává obrovskou.
Obvyklý pohyb vozu lze snadno sledovat pomocí běžné videokamery. Kolize mezi pevnými objekty není tak jednoduchá.
Příklad 2: Uvažujme baseballové hřiště, které bylo hozeno na 40 m / s, je zasaženo netopýrem a míří ven přes středovou stěnu pole při 45 m / s. Změna rychlosti je 85 m / s (nezapomeňte, že po zásahu jde v opačném směru). Známe-li hmotnost míče, můžeme impuls vypočítat. Ale to trvá velmi vysokorychlostní kamera určit, jak dlouho míč byl v kontaktu s pálkou. Můžeme spočítat impuls a pomocí těchto informací určitě dosáhnout dobré aproximace průměrné a maximální síly.