Dürtü

Newton'un ikinci hareket yasasına göre, bir cismin momentumundaki değişim hızlanan etkili dış kuvvettir. İki zaman arası momentumdaki toplam değişim, üzerine etki eden dış kuvvetin yanı sıra etki süresine de bağlıdır. Matematiksel olarak bunu açıklamak gerekirse, bir cismin hareketindeki toplam değişim, kuvvet vektörüyle ve üzerine uygulandığı süreyle orantılıdır. Bu ürüne dürtü denir.

Ayrıca, bir zamana doğru etkide bulunan toplam dürtünün zaman aralığı boyunca hareket eden ortalama dış kuvvetle eşit olduğu gösterilebilir. Bu nedenle, dürtünün ölçümü, bu aralık boyunca bir cisim üzerinde etkileyen ortalama kuvveti hesaplamaya yardımcı olur. Örneğin, yaklaşık 50.000 yıl önce, 25 metrelik bir demir-nikel meteoru, ABD'nin Arizona çölünde yaklaşık 12.800 metre/saniye hızla Dünya'ya çarptı. Bu etkileşim, çevredeki çöl ovasından 1.200 metre çapında ve 170 metre derinliğinde, 45 metre yüksekliğinde bir kenarla birlikte büyük bir krater oluşturdu. Çarpışmanın en fazla iki saniye sürdüğü varsayıldığında, Dünya'nın meteor üzerindeki ortalama kuvvetinin yaklaşık olarak 3 trilyon newton olduğu gösterilebilir!

Başka bir örnekte, bir araçla binayla frontal çarpışma yapan ve duran bir araç sürücüsünü düşünelim. Araçta hava yastığı yoksa, sürücü bir saniyenin kesirleri içinde araçla çarpışır ve bu süre boyunca sürücüye uygulanan kuvvet çok büyüktür. Öte yandan, araç hava yastığıyla donatılmışsa, çarpışma süresi artar. Dolayısıyla, sürücünün hareketindeki net değişim her iki durumda da aynı olsa da, sürücüye uygulanan net kuvvet, daha uzun bir süre boyunca gerçekleştiği için daha düşüktür. Bu nedenle, hava yastıkları 1991'den beri tüm yolcu araçlarında ABD'de zorunlu hale gelmiş ve 1990'lardan itibaren Avrupa ve Asya'da giderek yaygınlaşmıştır.

Bu metin, Openstax, University Physics Volume 1, Bölüm 9.2: Dürtü ve Çarpışmalar'dan uyarlanmıştır.