Физика. 10 класс

Урок 11. Импульс. Закон сохранения импульса

Импульс тела и импульс силы

Импульс. Закон сохранения импульса

Необходимо запомнить

ВАЖНО!

Импульс тела (материальной точки) – это векторная величина, равная произведению массы тела на скорость тела: $\overrightarrow{p} = m \overrightarrow{\nu}$.

Направление импульса тела всегда совпадает с направлением скорости, т.к. $m > 0$: $\overrightarrow{p} \uparrow  \uparrow \overrightarrow{\nu}$.

Единица измерения импульса : $[p] = \frac{кг \cdot м}{с}$.

Импульс силы − произведение силы на время её действия: $\overrightarrow{F} \Delta t$.

Направления $\Delta \overrightarrow{p}$ и $\overrightarrow{F}$ совпадают, т.к. $\Delta t > 0$.

2-й закон Ньютона в импульсной форме: изменение импульса тела (материальной точки) равно импульсу силы, действующей на него: $\Delta \overrightarrow{p} = \overrightarrow{F} \Delta t$.

Импульс тела равен сумме импульсов отдельных элементов.

Импульс системы тел равен векторной сумме импульсов каждого из тел системы:

$\overrightarrow{p} = \overrightarrow{p_1} + \overrightarrow{p_2} + ...$.

Силы, с которыми взаимодействуют между собой тела системы, называют внутренними, а силы, создаваемые телами, не принадлежащими к данной системе, – внешними.

Систему, на которую не действуют внешние силы, или векторная сумма внешних сил равна нулю, называют замкнутой.

Абсолютно неупругий удар – столкновение тел, в результате которого они соединяются вместе и движутся дальше как одно целое.

Абсолютно упругий удар – столкновение тел, в результате которого не происходит соединения тел в одно целое и их внутренние энергии остаются неизменными.

Закон сохранения импульса:

Векторная сумма импульсов тел, составляющих замкнутую систему, не изменяется при любых взаимодействиях между телами системы: $\sum \overrightarrow{p} = const$.

Решение задачи на применение закона сохранения импульса

Количество движения

Французский учёный Рене Декарт попытался импульс использовать как величину, заменяющую силу. Потому что силу измерять достаточно сложно, а измерить массу и скорость несложно. Поэтому часто говорят, что импульс – это количество движения (именно Ньютон впервые назвал количеством движения произведение массы тела на скорость).

Декарт, судя по его высказываниям, понимал фундаментальное значение введенного им в XVII веке понятия количества движения – или импульса тела – как произведения массы тела на величину его скорости. И хотя он совершил ошибку, не рассматривая количество движения как векторную величину, сформулированный им закон сохранения количества движения выдержал с честью проверку временем. Ошибка была исправлена в начале XVIII века, и триумфальное шествие этого закона в науке и технике продолжается по сию пору.

Как один из фундаментальных законов физики, он дал неоценимое орудие исследования учёным, ставя запрет одним процессам и открывая дорогу другим. Везде превосходно работает этот закон – реактивное движение, атомные и ядерные превращения, взрыв. А в скольких самых обиходных ситуациях помогает разобраться понятие импульса.

Любопытно, что…

...Декарт обосновывал принцип сохранения количества движения совершенством бога, «действующего с величайшим постоянством и неизменностью».

...закон сохранения импульса позволяет «разыскать» и невидимые объекты, например, электромагнитные волны, излучаемые открытым колебательным контуром, или антинейтрино – субатомные частицы, не оставляющие следов в детекторах.

Предметы

По алфавиту По предметным областям

Классы

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
angle-skew-bottom mix-copy next-copy-2 no-copy step-1 step-2 step-3 step-4 step-5 step-6 step-6