«Իմպուլս» բառը մենք հաճախ ենք լսում առօրյա կյանքում։ Մենք լսում ենք, որ մարզական թիմերը կամ քաղաքական գործիչները «մեծ իմպուլս» ունեն։ Այս դեպքում խոսողը նկատի ունի, որ թիմը կամ գործիչը վերջերս հաճախ հաջողություն են ունեցել, և հակառակորդներին դժվար կլինի հաղթել նրան։ «Իմպուլս» բառը իմաստ ունի նաև ֆիզիկայում, չնայած ֆիզիկայում մենք պետք է այն ավելի զգույշ կիրառենք։

Իմպուլսը մարմնի զանգվածի և արագության արտադրյալն է: Իմպուլսը վեկտորական մեծություն է և հաճախ նշանակվում է $\mathbf{p}$‍ տառով։

Ըստ սահմանման՝ $\boxed{{\displaystyle \mathbf{p}=m\cdot \mathbf{v}}}$‍

Որտեղ $m$‍-ը զանգվածն է, իսկ $\mathbf{v}$‍-ն՝ արագությունը։ Որպես իմպուլսի միավոր ընդունված է $\mathrm{կ}\mathrm{գ}\cdot \mathrm{մ}/\mathrm{վ}$‍-ն, այն վեկտորական մեծություն է: Այս հավասարումից պարզ է դառնում, որ կրկնապատկելով մարմնի զանգվածը կամ արագությունը, կկրկնապատկվի նաև նրա իմպուլսը։

Մեկ այլ օգտակարություն է իրենից ներկայացնում իմպուլսի կապը ուժի հետ։ Կինեմատիկական հավասարումներից կարող ենք հիշել, որ արագության փոփոխությունը՝$\mathrm{\Delta }v$‍, կարող է գրի առնվել նաև որպես $a\cdot \mathrm{\Delta }t$‍։

Կարող ենք նկատել, որ արագացմանը հաջորդած ցանկացած իմպուլսի փոփոխություն կարող ենք գրառել այսպես.

Ուժի իմպուլսը մի մեծություն է, որը նկարագրում է ուժի թողած ազդեցությունը ժամանակի ընթացքում։ Այն հաճախ նշանակում են $\text{J}$‍-ով և արտահայտում Նյուտոն-վայրկյաններով։

Հաստատուն ուժի համար՝ $\mathbf{J}=\mathbf{F}\cdot \mathrm{\Delta }t$‍։

Ավելի վաղ տեսանք, որ այն հավասար է իմպուլսի փոփոխությանը՝ $\mathrm{\Delta }\mathbf{p}$‍-ին։ Այս հավասարությունը կոչվում է ուժի իմպուլս-մարմնի իմպուլսի թեորեմ: Ուժի իմպուլս-մարմնի իմպուլսի թեորեմի շնորհիվ մենք կարող ենք կապ տեսնել այս երկու երևույթների միջև․ թե ինչպես է շարժվում մարմինը, և թե ինչպես է ուժն ազդում մարմնի վրա ժամանակի ընթացքում։

Ուժի իմպուլսն առաջին հերթին կարևոր է նրանով, որ իրական կյանքում ուժերը հաճախ հաստատուն չեն։ Ուժերը, որոնք կապված են մարդկանց և շարժիչների հետ, սկսում են մեծանալ զրոյից և կարող են տատանվել՝ կախված շատ հանգամանքներից։ Այս բոլոր ուժերի ազդեցությունը որոշելը շատ դժվար գործ կլինի։

Երբ մենք հաշվում ենք ուժի իմպուլսը, բազմապատկում ենք ուժը ժամանակով։ Սա նման է ուժ-ժամանակ կորի տակ ընկած մակերեսը գտնելուն։ Սա օգտակար է, քանի որ մակերեսը կարող է հեշտությամբ գտնվել և՛ բարդ պատկերների դեպքում փոփոխական ուժերի համար, և՛ եռանկյան պես պարզ պատկերների դեպքում հաստատուն ուժերի համար։ Միայն համազոր ուժի իմպուլսն է կարևոր՝ հասկանալու համար ուժի իմպուլսի ազդեցությամբ մարմնի շարժումը։

Ուժի իմպուլսի հասկացությունը, որը և՛ ներքին, և՛ արտաքին է համակարգի համար, կարևոր է նաև իմպուլսի պահպանման օրենքը հասկանալու համար։

Շատ մարդիկ ծանոթ են ուղեծրում աշխատող տիեզերագնացքների աշխատանքին։ Թվում է, թե նրանք առանց ջանք գործադրելու հրում են ազատ պտտվող իրերը։ Սրա պատճառն այն է, որ և՛ տիեզերագնացները, և՛ իրերը ազատ անկման մեջ են։ Նրանք կարիք չունեն դիմադրելու ծանրության ուժին։ Այնուամենայնիվ, ծանր առարկաները շարժելը կարող է նույնչափ դժվար լինել, ինչպես Երկրի վրա, քանի որ դրանք տիեզերքում էլ ունեն նույն իմպուլսը։

Ենթադրենք, թե արտակարգ իրավիճակ է տիեզերակայանում, և տիեզերագնացին անհրաժեշտ է ձեռքով տեղափոխել ազատ լողացող 4000 կգ զանգվածով տիեզերական պարկուճ տիեզերանավի հետ միացման վայրից: Երկրագնդի վրա տիեզերագնացը գիտի, որ կարող է 3 վայրկյան պահել 50 կգ զանգվածով մարմինը գլխավերևում: Ինչքա՞ն արագ նա կարող է շարժել պարկուճը:

Մենք նախ պետք է հաշվենք ամբողջ ուժի իմպուլսը, որ տիեզերագնացը կարող է գործադրել։ Նկատի ունեցիր, որ տիեզերագնացը երկու դեպքում էլ հրում է իրերն ուղղահայաց, հետևաբար մեզ հարկավոր չէ հետևել ուժի ուղղությանը։

Բացի այդ՝ ուժի իմպուլս-մարմնի իմպուլսի թեորեմից մենք կարող ենք գտնել տիեզերանավի արագությունը․

Տեսակարար իմպուլսը՝ $I_{SP}$‍, անուն է՝ տրված վերամբարձ ուժեր առաջացնող շարժիչներին։ Ռեակտիվ ու հրթիռային շարժիչներն այսպիսի օրինակ են։ Այս համատեքստում տեսակարար իմպուլսը վերամբարձ ուժ առաջացնելու համար ծախսվող վառելիքի արդյունավետության չափողականությունն է և այսպիսի շարժիչների համար ամենակարևոր հասկացություններից մեկը։

Երբ ֆիզիկայում օգտագործվում է «տեսակարար» եզրույթը, դա նշանակում է որոշակի քանակի «համեմատ»։ Հարաբերական խտությունը և տեսակարար ջերմունակությունը այս եզրույթի օգտագործման երկու օրինակներ են։ Տեսակարար իմպուլսը չափվում է այն վառելիքի զանգվածի համեմատ, որը ծախսվել է Երկրի վրա այդ իմպուլսն առաջացնելու համար։

Քանի որ մենք բաժանում ենք ուժի իմպուլսն այն ուժին, որը գործադրում է Երկիրը վառելիքի վրա, այսինքն՝ վառելիքի ծանրության ուժին, ուժի միավորները կրճատվում են, իսկ տեսակարար իմպուլսի միավորը մնում է միայն վայրկյանը։

Հրթիռը կարող է ունենալ 300 վ հատուկ իմպուլս։ Սա նշանակում է, որ այն կարող է օգտագործել 1 Ն կշռով վառելիք, որպեսզի առաջացնի 1 Ն կշռով ուժ 300 վայրկյանով։ Գործնականում հրթիռը կարող է ունենալ նվազագույն վերամբարձ ուժ, օրինակ՝ 100 Ն։ Այս դեպքում այն կարող է օգտագործել 1 Ն կշռով վառելիք, որը կառաջացնի 100 Ն վերամբարձ ուժ 3 վայրկյանով։

Բոինգ-747 ինքնաթիռն ունի 4 շարժիչ, որոնցից յուրաքանչյուրը կարող է առաջացնել մինչև 250 կՆ քարշի ուժ։ Ինքնաթիռին անհրաժեշտ է լինում 30 վ ժամանակ, որպեսզի այն հավաքի բավականաչափ արագություն գետնից պոկվելու համար։ Շարժիչների առաջացրած քարշի ուժը գետնից պոկվելու ընթացքում մոտավորեցվում է ստորև բերված ուժ-ժամանակ կորի միջոցով։

Վարժություն 1ա․ Որքա՞ն է ինքնաթիռի առաջացրած ընդհանուր ուժի իմպուլսը գետնից պոկվելու արագությանը հասնելու ընթացքում։

Վարժություն 1բ․ Ռեակտիվ շարժիչի տեսակարար իմպուլսը մոտ 6000 վ է։ Քանի՞ կիլոգրամ վառելիք է այրվել ինքնաթիռը՝ գետնից պոկելու արագությանը հասցնելու համար։