Импульс тела. Закон сохранения импульса тела. Проявление закона сохранения импульса в природе и его использование в технике.

Импульс тела (количество движения) – это векторная величина, равная произведению массы тела на его скорость. p = m υ;

Единицы измерения модуля импульса тела в системе СИ – [кг · м/с].

Скорость изменения импульса тела (материальной точки) равна равнодействующей всех действующих на него сил. Учитывая, что ∆v/∆t = a; F =m · a; получим: ∆p/∆t = F.

Импульс силы, действующей на тело, равен изменению импульса тела. F·t = mv- mv₀ – формула второго закона Ньютона в импульсной форме.

Закон сохранения импульса: геометрическая сумма импульсов тел, составляющих замкнутую систему, постоянна при любых взаимодействиях между телами этой системы.

p₁+ p₂+ p₃+…+ p_n = const.

Импульс замкнутой системы сохраняется, т.е. не изменяется с течением времени, иначе, в замкнутой системе тел геометрическая сумма импульсов тел остается постоянной при любых взаимодействиях тел этой системы между собой.

Закон сохранении импульса тела используют при взаимодействии двух тел. При взаимодействии двух тел сумма импульсов, или общий импульс, не изменяется с течением времени. По третьему закону Ньютона m₁(v₁ – v₁´) = - m₂(v₂ – v₂´), в процессе взаимодействия импульсы тела изменяются на одинаковую величину, но направления противоположны друг другу. m₁v₁ + m₂v₂ = m₁v₁´ + m₂v₂´ при взаимодействии двух тел сумма импульсов, или общий импульс, не изменяется с течением времени. Это и есть закон сохранения импульса тела.

Закон сохранения импульса справедлив не только в классической физике, хотя и получен как следствие законов Ньютона. Эксперименты доказывают, что он выполняется и для замкнутых систем микрочастиц (они подчиняются законам квантовой механики). Этот закон носит универсальный характер, т.е. закон сохранения импульса – фундаментальный закон природы.

При решении задач рассматривают: абсолютно упругие и абсолютно неупругие удары. Абсолютно неупругий удар это столкновение тел, при котором между телами действуют непотенциальные силы и после взаимодействия тел движутся как единое целое. Формула закона сохранения имеет вид m₁v₁ + m₂v₂ = (m₁ + m₂)v´.

Абсолютно упругий удар это столкновение тел, при котором силы взаимодействия тел являются потенциальными и в результате взаимодействия механическая энергия системы не изменяется. Формула закона сохранения имеет вид m₁v₁ + m₂v₂ = m₁v₁´ + m₂v₂´.

Примером практического использования закона сохранения импульса является реактивное движение. Реактивное движение - движение, возникающее при отделении от тела с некоторой скоростью, какой – то его части.

Задача. Какой силы ток возникает в реостате сопротивлением 650Ом, если к нему приложить напряжение 12В?

Билет № 4