Импульс тела. Закон сохранения импульса
Стр. 120
Вопросы после параграфа
Импульсом тела (материальной точки) называют векторную физическую величину, равную произведению массы тела на его скорость.
Добавить текст Вернуть оригиналНаправление вектора импульса тела всегда совпадает с направлением вектора скорости движения.
Добавить текст Вернуть оригиналНа рисунке 80 продемонстрирован закон сохранения импульса: два шарика одинаковой массы подвешивают на нитяных петлях к укрепленной на кольце штатива деревянной линейке. Шарик 2 отклоняют от вертикали на угол α и отпускают. Вернувшись в прежнее положение, он ударяет по шарику 1 и останавливается. При этом шарик 1 приходит в движение отклоняется на тот же угол α.
Добавить текст Вернуть оригиналЕсли два или несколько тел взаимодействуют только между собой (т.е. не подвергаются воздействию внешних сил), то эти тела образуют замкнутую систему.
Добавить текст Вернуть оригиналЗакон сохранения импульса: векторная сумма импульсов тел, составляющих замкнутую систему, не меняется с течением времени (сохраняется) при любых движениях и взаимодействиях тел системы.
Добавить текст Вернуть оригиналИмпульсом силы называют величину, равную произведению силы на длительность ее действия.
Добавить текст Вернуть оригиналЗакон сохранения импульса в виде уравнения:
Добавить текст Вернуть оригиналm1ν'1 + m2ν'2 = m1ν1 + m2ν2
Левая часть уравнения представляет собой суммарный импульс тел после их взаимодействия, а правая – суммарный импульс до взаимодействия.
Добавить текст Вернуть оригиналОбсуди с товарищем
Доказать, что кг·м/с = Н·с: Н = \(\frac{кг\ \cdot м\ }{с^{2}}\)
Добавить текст Вернуть оригиналН·с = \(\frac{кг\ \cdot м\ \cdot с}{с^{2}}\) = кг·м/с
Добавить текст Вернуть оригиналУпражнение 23
Дано: m1 = m2 = 0,2 кг ν1х = 0,1 м/с ν2х = – 0,1 м/с |
Решение: p1х = m1ν1х ; p2х = m2ν2х p1х = 0,2 × 0,1 = 0,02 (кг·м/с) p2х = 0,2 × (– 0,1) = – 0,02 (кг·м/с) Векторы импульсов машин не равны, так как машины движутся навстречу друг другу, т.е. противоположно направленно, о чем говорит знак минус у второго импульса. Модули векторов импульсов равны. Добавить текст Вернуть оригиналОтвет: p1х = 0,02 кг·м/с; p2х = – 0,02 кг·м/с. Добавить текст Вернуть оригинал |
---|---|
p1х, p2х – ? |
Дано: ν1 = 54 км/ч ν2 = 72 км/ч m = 1 т |
СИ 15 м/с 20 м/с 1000 кг |
Решение: Δp = mΔν = m (ν2 – ν1) Δp = 1000 (20 – 15) = 5000 (кг·м/с) Ответ: Δp = 5000 кг·м/с. |
---|---|---|
Δp – ? |
По закону сохранения импульса лодка, когда человек пойдет с кормы лодки на нос, лодка начнет двигаться в противоположную движению человека сторону.
Добавить текст Вернуть оригинал
Дано: m1 = 35 т m2 = 28 т ν2 = 0,5 м/с |
СИ 35000 кг 28000 кг |
Решение: По закону сохранения импульса: m1ν1 = (m1 + m2)ν2 ν1 = \(\frac{(m_{1} + m_{2})\nu_{2}}{m_{1}}\) Добавить текст Вернуть оригиналν1 = \(\frac{(35000 + 28000)0,5}{35000}\) = 0,9 (м/с) Добавить текст Вернуть оригиналОтвет: ν1 = 0,9 м/с. |
---|---|---|
ν1 – ? |
Дано: ν1 = 2 м/с ν2 = 0,5 м/с m1 = 40 кг |
Решение: По закону сохранения импульса: m1ν1 = m2ν2 m2 = \(\frac{m_{1}\nu_{1}}{\nu_{2}}\) m2 = \(\frac{40\ \times \ 2}{0,5}\) = 160 (кг) Добавить текст Вернуть оригиналОтвет: m2 = 160 кг. |
---|---|
m2 – ? |
Дано: m1 = 600 кг m2 = 1 г ν1 = 36 км/ч |
СИ 0,001 кг 10 м/с |
Решение: По закону сохранения импульса: m1ν1 = m2ν2 ν2 = \(\frac{m_{1}\nu_{1}}{m_{2}}\) ν2 = \(\frac{600\ \times \ 10}{0,001}\) = 6 000 000 (м/с) = 6 · 106 (м/с) Добавить текст Вернуть оригиналОтвет: ν2 = 6 · 106 м/с, нельзя пренебречь массой стрекозы. Добавить текст Вернуть оригинал |
---|---|---|
ν2 – ? |
Задание 7
Импульс шарика максимальный при столкновении с ракеткой, так как достигается максимальная скорость, а минимальный импульс – на высоте.
Добавить текст Вернуть оригинал