Calculadora de impulso
El impulso es la fuerza aplicada durante un tiempo y es igual al cambio de momento. Elige qué quieres calcular, introduce los demás valores y la masa del objeto, y obtén juntos el impulso, la fuerza media, el tiempo y el cambio de velocidad.
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Fórmula
J = F × Δt = Δp = m × Δv
- Fuerza:
F = J ÷ Δt - Tiempo:
Δt = J ÷ F - Cambio de velocidad:
Δv = J ÷ m
Los datos se convierten con exactitud: 1 lbf = 0,45359237 × 9,80665 = 4,4482216 N, 1 lb = 0,45359237 kg, 1 ms = 0,001 s. La fuerza es la fuerza media durante el tiempo de contacto.
Ejemplo resuelto
Un bate aplica una fuerza media de 500 N durante 0,02 s (20 ms) a una pelota de béisbol de 0,145 kg.
- Impulso = 500 × 0,02 = 10 N·s
- Cambio de velocidad = 10 ÷ 0,145 = 68,97 m/s
- Al revés: 10 N·s en 0,02 s dan F = 500 N, y 10 N·s con 500 N tardan 0,02 s.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la fórmula del impulso?
J = F × Δt, la fuerza media por el tiempo que actúa, en newton-segundo (N·s). Una fuerza de 500 N que actúa durante 0,02 s da J = 500 × 0,02 = 10 N·s.
¿Cómo se relacionan el impulso y el momento?
El impulso es igual al cambio de momento: J = Δp = m × Δv. Un impulso de 10 N·s sobre una pelota de 0,145 kg cambia su velocidad en 10 ÷ 0,145 = 68,97 m/s, y 1 N·s es lo mismo que 1 kg·m/s.
¿Cómo calculo la fuerza media de un impacto?
Divide el impulso entre el tiempo de contacto, F = J ÷ Δt. Un impulso de 10 N·s durante 0,02 s (20 ms) equivale a 500 N de media; si repartes el mismo impulso en 0,1 s, la fuerza baja a 100 N. Esa es la idea de los acolchados y las zonas de deformación.
¿Por qué la fuerza se llama media?
Las fuerzas reales de un impacto suben y bajan durante el contacto. El impulso es el área bajo la curva fuerza-tiempo, y dividirla entre el tiempo de contacto da la fuerza constante que produciría el mismo impulso. La fuerza máxima es más alta.
¿Puedo usar libras-fuerza y milisegundos?
Sí. Los datos se convierten con exactitud (1 lbf = 4,4482216 N, 1 ms = 0,001 s), así que 100 lbf durante 20 ms dan 100 × 4,4482216 × 0,02 = 8,896 N·s.