מהו דחף בפיזיקה?

כוח המופעל לאורך זמן יוצר דחף, שינוי מומנטום. הדחף מוגדר במכניקה הקלאסית כ- כוח כפול משך הזמן בו הוא פועל. במונחי חשבון, ניתן לחשב את הדחף כאינטגרל של כוח ביחס לזמן. הסמל לדחף הוא ג או Imp.

כוח הוא כמות וקטורית (הכיוון חשוב) והדחף הוא גם וקטור באותו כיוון. כאשר מוחל דחף על אובייקט, יש לו שינוי וקטורי במומנטום הליניארי שלו. דחף הוא תוצר של הכוח הנקי הממוצע הפועל על חפץ ומשך הזמן שלו. ג = F̅Δt

לחילופין, ניתן לחשב את הדחף כהפרש המומנטום בין שני מקרים נתונים. דחף = שינוי במומנטום = כוח x זמן.

יחידת הדחף SI זהה לזו של המומנטום, הניוטון N * שניות או ק"ג / מ"ש. שני המונחים שווים. יחידות הנדסה באנגלית לדחף הן קילו שנייה (lbf * s) וגלגל שקע לשנייה (שבלול * רגל / שניות).

משפט זה שקול מבחינה לוגית חוק התנועה השני של ניוטוןכוח שווה לזמני המסה תאוצההידוע גם כחוק הכוח. שינוי המומנטום של אובייקט שווה לדחף המופעל עליו. ג = Δ ע.

משפט זה יכול להיות מיושם על מסה קבועה או על מסה משתנה. זה רלוונטי במיוחד לרקטות, בהן מסת הרקטה משתנה ככל שמוצאים דלק לייצור הדחף.

תוצר הכוח הממוצע והשעה בה הוא מופעל הוא דחף הכוח. זה שווה לשינוי המומנטום של אובייקט שאינו משנה מסה.

זהו מושג שימושי כשאתה לומד כוחות השפעה. אם אתה מגדיל את הזמן בו מתרחש שינוי הכוח, גם כוח ההשפעה פוחת. זה משמש בעיצוב מכני לבטיחות, והוא שימושי גם ביישומי ספורט. אתה רוצה להפחית את כוח ההשפעה של מכונית הפוגעת במעקה, לדוגמה, על ידי תכנון המעקה להתמוטט, כמו גם תכנון חלקים של המכונית להתכווץ על הפגיעה. זה מאריך את זמן הפגיעה ולכן את הכוח.

אם אתה רוצה להניע כדור נוסף, אתה רוצה לקצר את זמן הפגיעה עם מחבט או עטלף, ולהעלות את כוח הפגיעה. בינתיים מתאגרף יודע להישען מהאגרוף כך שיידרש זמן רב יותר לנחיתה, ומפחית את הפגיעה.

דחף ספציפי הוא מדד ליעילותם של רקטות ומנועי סילון. זה הדחף המוחלט שנוצר על ידי יחידת הנעה תוך כדי הצריכה. אם לטיל יש דחף ספציפי גבוה יותר, הוא זקוק לדחף פחות כדי להשיג גובה, מרחק ומהירות. זה המקביל לדחף המחולק בקצב הזרימה של הנעה. אם משתמשים במשקל הדחף (בניוטון או פאונד), נמדד דחף ספציפי תוך שניות. כך מדווחים היצרנים לעתים קרובות על ביצועי מנוע הטילים.