מתקף

בלון מים המושלך לקרקע משנה את התנע שלו בזמן המגע

מִתְקָף (בלועזית: אִימְפּוּלְס) הוא מושג במכניקה קלאסית המוגדר כמכפלת הכוח בפרק הזמן שבו הוא פועל. בכתיב מתמטי, המתקף מוגדר כשינוי בתנע של הגוף (לפי משפט מתקף-תנע). לכן, כוח חלש הפועל על גוף לאורך זמן, יכול לגרום לשינוי בתנע של הגוף באותה מידה כמו שיגרום כוח חזק הפועל רגעית על הגוף.

נוסחה למציאת מתקף:

${\vec {J}}={\vec {F}}\cdot dt=\Delta {\vec {p}}$

כאשר J מייצג את המתקף, dt מייצג את השינוי בזמן ו-F מייצג את הכוח.

לפי זה קל לראות שכיוון המתקף הוא בכיוון הכוח שפועל על הגוף. (אפשר גם להשתמש בחוק השלישי של ניוטון וממנו להגיע לחוק שימור התנע).

היבט מתמטי

$\mathbf {J} =\int _{t_{1}}^{t_{2}}\mathbf {F} \,dt$

כאשר

• J מייצג את המתקף שפועל על הגוף
• F מייצג את הכוח
• dt היא יחידת זמן אינפיניטסימלית

יחידות המתקף הן ניוטון * שנייה - N*s

אם נסתכל על המתקף של הכוח השקול הפועל על גוף, ונשתמש בחוק השני של ניוטון, נקבל כי המתקף שווה לשינוי בתנע של הגוף:

$\ \mathbf {J} =\int _{t1}^{t_{2}}{\frac {d\mathbf {p} }{dt}}\,dt=\int _{t_{1}}^{t_{2}}d\mathbf {p} =\mathbf {p} (t_{2})-\mathbf {p} (t_{1})=\Delta \mathbf {p}$

זוהי למעשה צורת כתיבה אינטגרלית ממשית לחוק השני של ניוטון.

כאשר הכוח קבוע בגודלו ובכיוונו, ניתן לבטא את המתקף באופן הבא:

$\mathbf {J} =\mathbf {F} \Delta t=m\Delta \mathbf {v}$

כאשר:

• F הוא שקול הכוחות הפועל על הגוף הקבוע בגודלו ובכיוונו
• $\ \Delta t$ הוא מרווח הזמן שלאורכו פעל הכוח
• $\ m$ היא מסת הגוף הקבועה
• $\ \Delta v$ הוא השינוי בווקטור המהירות הקווית של הגוף
• $\ m\Delta v$ הוא השינוי בתנע הקווי

במקרה כזה המתקף הוא וקטור אשר גודלו הוא מכפלת גודל המסה בשינוי במהירות, וכיוונו הוא ככיוון הכוח (או בניסוח שקול: ככיוון השינוי בתנע).

ראו גם

• מתקף סגולי
• אפקט קומפטון
• דואליות גל-חלקיק

קישורים חיצוניים

• Water Balloon to the Face - סרטון הממחיש בצורה טובה מתקף החל על בלון ואת חוק שימור התנע