Lineārais impulss, saukts arī par translācijas impulsu vai vienkārši impulsu, ir ķermeņa masas un ātruma reizinājums:
p = m v {\displaystyle \mathbf {p} =m\mathbf {v} } 
Šeit p apzīmē impulsu (vektoru), m — masu, un v — ātrumu. Vektora bultiņa virs simboliem norāda, ka impulss ir virziena un lieluma kombinācija: impulss norāda, cik liela kustības “daudzuma” ķermenim ir un uz kuru pusi tas vērsts.
Kas ir impulss praksē?
Impulss raksturo, cik grūti ķermeni apturēt vai novirzīt — proti, cik liels spēks un kādā laikā nepieciešams, lai mainītu ķermeņa kustības stāvokli. Praktiski lietojumi un salīdzinājumi palīdz to labāk saprast:
- Bowlinga bumbai (liela masa), kas pārvietojas ļoti lēni (mazs ātrums), var būt tāds pats impulss kā ātri mestai beisbola bumbai (mazāka masa, liels ātrums).
- Rokā iemests lods vai lode, kuru kaujas/medību situācijās (maza masa, ļoti liels ātrums) var izraisīt ievērojamu impulsu, jo ātrums kompensē mazo masu.
- Indijas subkontinenta lēnā virzība uz pārējo Āziju — pārvietojoties tikai dažu centimetru gadā, tās milzīgā masa tomēr dod ļoti lielu impulsu, kas var radīt spēcīgas sekas, piemēram, zemestrīces Himalaju reģionā.
Vektoru daba, mērvienības un precizējumi
Impulss ir vektoru lielums, tam ir gan virziens, gan lielums. Tās SI mērvienība ir kg·m/s (kilogrammetrs sekundē), ko bieži izsaka arī kā N·s (ņūtonsekunde), jo spēks reiz laiks arī dod impulsu.
Jāatzīmē, ka klasiskā formulā p = m v pieņemta nemainīga masa un zems relativistiskais ātrums. Ļoti lielos ātrumos jāizmanto relativistiskā impulsu formulēšana, kur p = γ m v (γ — Lorenca faktors).
Saglabāšanās likums un saistība ar spēku
Impulss ir saglabājams lielums izolētā sistēmā: ja uz sistēmu neiedarbojas ārējie spēki (vai to rezultējošais kopējais ārējais spēks ir nulle), sistēmas kopējais impulss paliek nemainīgs laika gaitā. Tas nozīmē, ka sistēmas sākotnējā kopējā impulsa vektora summa ir vienāda ar galīgo kopējo impulsu.
Saistība ar spēku izpaužas caur Ņūtona otro likumu formā:
spēks F ir impulsa izmaiņu ātrums: F = dp/dt. No šīs sakarības nāk arī impulsa un spēka laika integrāļa definīcija: spēka impulss (bieži apzīmēts ar J) ir
J = ∫ F dt,
un tas vienāds ar ķermeņa impulsa izmaiņu: J = Δp = p_final − p_initial. Šī attiecība ir īpaši noderīga sadursmju analīzē, kur īss un liels spēks var radīt lielu impulsa izmaiņu.
Praktiskas piezīmes
- Sadursmēs impulsa saglabāšanās kopā ar enerģijas saglabāšanu ļauj klasificēt sadursmes kā elastīgas vai neelastīgas.
- Impulss ir vektors — lai pareizi pielietotu saglabāšanās likumu, jāņem vērā visās trīs koordinātu asīs esošās komponentes.
- Impulss sniedz intuitīvu izpratni par to, kā masas un ātruma kombinācija nosaka kustības “spēcīgumu” — gan ikdienas, gan inženiertehniskos un ģeofizikālos kontekstos.
