1. Force comme taux de changement de momentum:
* La deuxième loi du mouvement de Newton: Cette loi fondamentale stipule que la force nette agissant sur un objet est égale au taux de variation de son élan. Mathématiquement:
f =dp / dt
Où:
* F est la force nette
* p est l'élan (p =mV, où m est masse et V est la vitesse)
* t est le temps
* Explication: Cela signifie que si une force est appliquée à un objet, cela entraînera un changement dans l'élan de l'objet. Plus la force est grande, plus le changement d'élan est rapide.
2. Impulsion et changement dans l'élan:
* impulsion: L'impulsion est le produit de la force et l'intervalle de temps sur lequel agit la force. Mathématiquement:
impulsion =fΔt
* Relation à l'élan: L'impulsion est également égale au changement d'élan d'un objet:
impulsion =Δp =mvf - mvi
Où:
* m est la masse
* VF est la vitesse finale
* VI est la vitesse initiale
* Exemple: Lorsque vous frappez un baseball avec une batte, la batte exerce une force sur un court intervalle de temps. Cette force provoque un changement dans l'élan du ballon, l'envoyant à voler avec une vitesse beaucoup plus élevée.
en résumé:
* La force est la cause des changements dans l'élan.
* Plus la force est grande, plus le changement d'élan est élevé.
* Plus une force agit longtemps, plus le changement d'élan est élevé.
Implications pratiques:
Cette relation entre la force et l'élan a de nombreuses implications pratiques:
* Sécurité: Dans les accidents de voiture, les zones de froissement sont conçues pour augmenter le temps sur lequel la force est appliquée, réduisant ainsi l'impulsion et minimisant les blessures.
* Sports: Dans les sports, les athlètes s'efforcent de maximiser la force qu'ils appliquent sur un court laps de temps pour réaliser des changements importants dans l'élan.
* Propulsion fusée: Les fusées fonctionnent en éjectant la masse (carburant) à grande vitesse, créant un changement de momentum et propulsant la fusée vers l'avant.
