Impulsrechner

Der Rechner implementiert den Impuls-Impuls-Satz, J = FΔt = Δp = m(v₂ − v₁). Im Kraft-Zeit-Modus multipliziert es Ihre Kraft mit der von Ihnen eingegebenen Kontaktzeit. Im Momentum Change-Modus multipliziert es die Masse mit der Geschwindigkeitsänderung und behandelt diese als Impuls. In jedem Fall ergibt die Division des Impulses durch die Kontaktzeit die durchschnittliche Kraft – die konstante Kraft, die den gleichen Effekt hervorrufen würde wie die tatsächliche, oft variierende Kraft während einer Kollision.

Der Kraft × Zeit-Modus benötigt die ausgeübte Kraft in Newton und die Kontaktzeit Δt in Sekunden. Der Impulsänderungsmodus benötigt die Masse in Kilogramm plus die Anfangs- und Endgeschwindigkeit in m/s – der Rechner subtrahiert v₁ von v₂, um die Geschwindigkeitsänderung zu erhalten. Beide Modi teilen sich ein einziges Δt-Feld, da die durchschnittliche Kraft immer ein Zeitintervall zum Teilen benötigt, auch wenn der Impuls selbst aus einer Impulsberechnung stammt. Die Kontaktzeit hat den größten Einfluss auf die durchschnittliche Kraft: Eine Verdoppelung von Δt halbiert F_avg für denselben Impuls.

Die Formeln gehen von einem genau definierten Beginn und Ende der Interaktion aus – bei echten Kollisionen kommt es oft zu einer Kraft, die ansteigt und abklingt, anstatt konstant zu bleiben, daher ist die durchschnittliche Kraft hier genau das: ein Durchschnitt, kein Spitzenwert. Die Kontaktzeit (Δt) kann nicht Null oder negativ sein, da die durchschnittliche Kraft bei einer Dauer von Null undefiniert ist; In diesem Fall zeigt der Rechner ein Leerlaufergebnis und keinen Fehler durch Division durch Null an. Für Rotationsstöße (Drehmoment, Drehimpuls) oder Mehrkörperkollisionen gilt dieses einachsige lineare Modell nicht – diese erfordern eine vollständige Drehimpuls- oder Mehrkörperbehandlung.