Wetenschapsforum

ik snap niet goed wat dat precies is de impuls(wet) en ik zou ook niet echt weten wanneer ik dit moet gebruiken en wanneer niet. Iemand die me misschien kan helpen?

joost13 schreef: ik snap niet goed wat dat precies is de impuls

 
in dat geval stap je even over op stom hoofdleerwerk:
   
het woord "impuls" gebruiken we voor een "hoeveelheid beweging" en om die te bepalen vermenigvuldigen we de massa van een voorwerp met diens snelheid. 
 
p = m·v

en wat heeft de stoot er dan mee te maken, want we hebben gezien dat dat samenhangt
en wanneer moet ik dat gebruiken?

joost13 schreef: en wanneer moet ik dat gebruiken?

wanneer je dat handig kunt gebruiken    en dat is bijvoorbeeld NIET wanneer je moet berekenen hoe diep een voorwerp in water drijft. En dat klinkt een beetje lullig misschien, maar de vraag "wanneer moet ik dat gebruiken" is niet te beantwoorden. 
 
Maar om je een voorbeeld te geven van wanneer je dat wél zou kunnen gebruiken: 
Sta stil op een skateboard met een zware bal in je hand. 
Jij staat stil,bal staat stil, totale impuls is dus 0 .
Nou gooi jij de bal van je af ......
Wat gebeurt er met de bal? Wat gebeurt er met jou?
(Denk daarbij nog even niet in termen van impuls, geef gewoon een filmische beschrijving van wat ik zou zien gebeuren als ik daar in de buurt stond en naar jou keek terwijl jij die bal gooide)

Als je de impuls p definieert als p = m∙v en de stoot S als S = F∙t, dan geldt dat Δp = ΔS, dus p₂-p₁ = S₂-S₁,
dus m∙v₂-m∙v₁ = F∙t₂-F∙t₁, dus m(v₂-v₁) = F(t₂-t₁), dus m∙Δv = F∙Δt, dus [/size]
Dit is de definitie van kracht zoals Newton deze formuleerde: kracht is de hoeveelheid beweging per tijdseenheid. De formulering F = m∙a zoals we die kennen van de 18^e-eeuwse wiskundige Leonhard Euler volgt uit het feit dat [/size]

De hoeveelheid beweging van een voorwerp met een massa is synoniem voor impuls. In een volle olietanker op topsnelheid zit meer beweging dan in een raceauto op topsnelheid: die raceauto kan de olietanker niet stoppen als hij er tegenaan knalt. Dus heeft het te maken met massa. Massa is immers traag, hoe meer je ervan hebt hoe moeilijker de snelheid verandert.
 
Bij gelijke massa is de snelheid beslissend.
 
Als twee auto's met gelijke snelheid frontaal op elkaar knallen dan "wint" de zwaarste. Het is dus best logisch om de impuls gelijk te stellen aan de massa maal de snelheid. Impuls is een vectorgrootheid: twee even zware auto's die frontaal op elkaar knallen komen beide totaal tot stilstand. De hoeveelheid beweging blijft hetzelfde. Het zou leuk zijn als impuls behouden blijft in iedere interactie tussen twee objecten...
 
Maar de hoeveelheid beweging van één object blijft niet altijd hetzelfde. Er is "iets" dat het kan veranderen.
 
Zo redenerend kun je een grootheid bedenken die de hoeveelheid beweging iedere seconde met eenzelfde hoeveelheid verandert. Dat is een logische gedachte. Als er zoiets is als een hoeveelheid beweging dan moet er iets zijn dat die hoeveelheid kan veranderen in een zekere tijd. Deze grootheid moet een vectorgrootheid zijn want beweging heeft een richting en verandering van beweging per seconde dus ook. Deze mysterieuze grootheid noemen we X. 
 
Bij constante X is de verandering van beweging over een tijdsinterval Δt dus:
 
Δ(mv) = XΔt Delen door Δt geeft:  Δ(mv)/ Δt = X. Omdat m constant is:  mΔv/Δt = X.
Δv/Δt  kennen we: de verandering van snelheid per eenheid van tijd van het voorwerp:  X=mΔv/Δt of  X=m a
 
(m is niet altijd constant, bij de voortstuwing van raketten bijvoorbeeld verandert m ook omdat er brandstof wordt uitgestoten en dan is  Δ(mv) dus niet gelijk aan mΔv)
 
X=m a heeft Newton ooit ook bedacht, hij gebruikte alleen een andere letter voor X. Aldus komen we op een super abstract fysisch begrip: kracht dat als vanzelf in je opkomt als je een beetje wiskundig doorredeneert over hoeveelheid beweging en de verandering daarvan.
 
De totaalkracht op een object is de verandering van de hoeveelheid beweging per eenheid van tijd van dat object en het is een vectorgrootheid.
 
De interactie tussen objecten die de bewegingstoestand wijzigt noemen we kracht. De verandering van beweging is een hele mond vol, we noemen het stoot, per definitie FΔt. Newton had verder zijn derde wet nog bedacht, gevolg daarvan is dat voor iedere interactie FΔt van het ene object gelijk moet zijn aan -FΔt van het andere. We hebben dus behoud van impuls voor iedere interactie en bijgevolg behoud van impuls in het universum.