Группа 306.   ФИЗИКА

ТЕМА.   Импульс. Закон сохранения импульса

1) импульс тела, импульс силы, замкнутая система;

2) абсолютно упругий, абсолютно неупругий удар;

3) закон сохранения импульса;

4) границы применимости закона;

5) проявление закона сохранения импульса в технике и природе.

          Импульс тела (материальной точки) - векторная величина, равная произведению массы тела на скорость тела.

Импульс силы - произведение силы на время её действия.

Импульс тела равен сумме импульсов отдельных его элементов.

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

Внутренние силы - это силы, с которыми взаимодействуют тела системы между собой.

Внешние силы - это силы, создаваемые телами, которые не принадлежат к данной системе.

Замкнутая система - это система, в которой внешние силы не действуют или сумма внешних сил равна нулю.

Абсолютно неупругий удар - это столкновение двух тел, которые объединяются и движутся дальше как одно целое.

Абсолютно упругий удар - столкновение тел, при котором тела не соединяются и их внутренние энергии остаются неизменными.

Закон сохранения импульса: векторная сумма импульсов тел, образующих замкнутую систему, не меняется при любых взаимодействиях между телами систе

Импульс тела (материальной точки) представляет собой векторную величину, равную произведению массы тела на скорость тела:

p =m∙v

Направление импульса всегда совпадает с направлением скорости. 

Любое движущееся тела имеет импульс.

Единица измерения импульса:  кг∙м/с

Произведение силы на время её действия называется импульсом силы.

p = F ∆ t

Второй закон Ньютона в импульсной форме.       F = p ∆t

Изменение импульса тела (материальной точки) равно импульсу действующей на него силы:

Импульс тела равен сумме импульсов отдельных его элементов:

p = p₁ + p₂ +p₃ …

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

Импульс обладает интересным свойством сохраняться, которое есть только у нескольких физических величинах.

Силы, с которыми взаимодействуют тела системы друг с другом, называются внутренними, а силы, создаваемые телами, которые не принадлежат этой системе, являются внешними силами.

Система, в которой внешние силы не действуют или сумма внешних сил равна нулю, называется замкнутой.

Полный импульс тел сохраняется, в замкнутой системе тела могут только обмениваться импульсами.

Столкновение тел представляет собой взаимодействие тел при их относительном перемещении.  Абсолютно неупругий удар - это столкновение двух тел, которые объединяются и движутся дальше как одно целое.

Закон сохранения импульса при неупругом ударе:

       M₁ v₁ + m₂ v₂ = v (m₁ + m₂)

Абсолютно  упругий удар - столкновение тел, при котором тела не соединяются в одно целое и их внутренние энергии остаются неизменными.

Закон сохранения импульса при упругом ударе:

m₁ v₁+  m₂ v₂ =m₁ v¹₁  +m₂ v²₂

Закон сохранения импульса.

Если внешние силы на систему не действуют или их сумма равна нулю, то импульс системы остается неизменным:

Закон сохранения импульса является одним из основных законов физики.

Границы применимости закона сохранения импульса: замкнутая система.

Закон сохранения импульса с честью выдержал испытание временем и до сих пор он продолжает свое триумфальное шествие.

Он дал неоценимый инструмент для исследования ученым, как один из фундаментальных законов физики, ставя запрет одним процессам и открывая дорогу другим.

Действие этого закона проявляется в науке, в технике, в природе и в повседневной жизни. Всюду этот закон работает отлично - реактивное движение, атомные и ядерные превращения, взрыв и т.д.

Во многих повседневных ситуациях помогает разобраться понятие импульса.

Рене Декарт попытался использовать термин «импульс» вместо силы. Это связано с тем, что силу трудно измерить, а массу и скорость измерить несложно. Поэтому вместо импульса часто говорят количество движения (Именно Ньютон первым назвал произведение массы тела на скорость количеством движения).

Декарт понимал большое значение понятия количества движения — или импульса тела — как произведения массы тела на скорость. Но он совершил ошибку, не рассматривая количество движения как векторную величину. Ошибка эта была исправлена в начале XVIII века.

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

Разбор тренировочных заданий

1. Тело свободно падает без начальной скорости. Изменение модуля импульса этого тела за промежуток времени 2 с равно 10 кг∙м/с.  Чему равна масса тела?

Дано: ∆t =𝟤 c; g ≈ 𝟣0 м∕с²; ∆р =𝟣0 кг∙м ∕с.

Найти: m.

Решение:

т.к. тело свободно падает.

Запишем второй закон Ньютона в импульсной форме:

∆р = F∆t,

F = mg – т.к. при свободном падении действует только сила тяжести,

тогда ∆р = mg∆t, откуда: m = ∆p / g ∆

Ответ: m = 0,5 кг.

ЗАДАНИЕ.

1  Сделать конспект урока.

2.  Решить задачу

    Снаряд, летящий с некоторой скоростью, разрывается на два осколка. Первый  массой 2кг летит со скоростью 50 м/с , а второй массой 0,5кг - со скоростью 100 м/с. Определить скорость снаряда.

3. Подготовить реферат на тему «Э.К. Циолковский. Идеи Циолковские (по его работам) и их реальноеное воплощение"