L'impulso in meccanica-STEP#13

L'impulso (J) rappresenta una grandezza che riveste grande importanza in fisica, e in particolare in meccanica, poiché viene definita nel caso di forze che, seppur agendo in intervalli di tempo molto piccoli rispetto al tempo di osservazione del fenomeno, presentano una notevole intensità.
Non a caso esse vengono definite forze impulsive.

Andamento di una forza impulsiva nel tempo

Per definire l'impulso bisogna innanzitutto definire la quantità di moto, altra grandezza di enorme importanza nello studio della dinamica di un corpo. Quest'ultima è definita dal prodotto tra la massa del punto materiale e la sua velocità e si indica con p, p=mv.
Lo stato dinamico di un punto materiale è quindi definito dalla quantità di moto.
Ma cosa c'entra l'impulso?
Studiando il punto e la sua dinamica osserviamo che nel tempo, o meglio, in intervalli di tempo infinitesimi (dt), la quantità di moto varia.
La sua variazione, che otteniamo andando ad integrare tra due istanti di tempo successivi la forza nel tempo, corrisponde proprio all'impulso!
Dunque: J=∫Fdt=∫dp=p-p(0)

La relazione appena illustrata rappresenta il teorema dell'impulso: l'impulso di una forza applicata provoca una variazione della quantità  di moto.
Ovviamente esso non si applica solo a punti materiali, ma anche a sistemi più complessi, quali sistemi di punti o corpi rigidi (nei quali troviamo anche l'impulso angolare, legato alla variazione del momento angolare durante la rotazione).
L'impulso è una grandezza vettoriale e presenta come unità di misura il Newton per secondo, ossia la stessa unità di misura della quantità di moto.

Una forza impulsiva inizialmente è nulla e aumenta progressivamente raggiungendo rapidamente il suo valore massimo per poi decrescere e annullarsi del tutto.
Esempi di forse impulsive sono quella a cui è soggetta una pallina quando rimbalza a terra, quella esercitata da un martello o quelle che si hanno durante un'esplosione.