Параграф 24 Физика 9 класс Пёрышкин | Конспект

Импульс тела. Закон сохранения импульса

Импульс тела

Законы Ньютона позволяют решать различные задачи, связанные с движением и взаимодействием тел. Для анализа подобных задач часто используют дополнительную физическую величину — импульс тела. Импульс тела характеризуется произведением массы тела на его скорость и является векторной величиной. Направление импульса совпадает с направлением скорости тела. В системе СИ единицей измерения импульса является кг·м/с. При анализе движения импульс тела используется для описания взаимодействия и сохранения движения.

Закон сохранения импульса

Закон сохранения импульса утверждает, что суммарный импульс замкнутой системы тел остается постоянным. Если внешние силы не воздействуют на систему тел, то в процессе любых взаимодействий сумма импульсов до и после взаимодействия остается неизменной. Это правило применяется к анализу различных взаимодействий, включая упругие и неупругие столкновения. Важно помнить, что изменения импульсов отдельных тел компенсируются друг другом, что делает суммарный импульс системы неизменным.

Демонстрация закона сохранения импульса

Для демонстрации закона сохранения импульса используются два одинаковых шарика на подвесах. Шарики приводят в движение и сталкивают друг с другом. В результате взаимодействия импульс каждого шарика изменяется, но суммарный импульс системы остается неизменным. Это подтверждает принцип сохранения импульса в замкнутой системе при отсутствии внешних сил. Такие эксперименты наглядно иллюстрируют работу закона сохранения импульса.

Математическое выражение закона

Закон сохранения импульса может быть записан математически: сумма импульсов до взаимодействия равна сумме импульсов после взаимодействия. При столкновении двух тел это выражается формулой ​, где m_1​ и m_2​ — массы тел, а v_1​, v_2​, , — их скорости до и после взаимодействия. Применяя это уравнение, можно рассчитывать скорости и направления движения тел после столкновения.

Пример решения задачи

В задаче рассматриваются два тела с разными массами, движущиеся навстречу друг другу. Используя закон сохранения импульса, вычисляется конечная скорость системы после взаимодействия. Расчеты показывают, что после столкновения тела будут двигаться в направлении движения более массивного тела. Это наглядно демонстрирует принцип работы закона сохранения импульса и позволяет предсказать движение тел после взаимодействий.

Итоги

Закон сохранения импульса является фундаментальным в механике. Он позволяет анализировать движение и взаимодействие тел в замкнутых системах. Использование этого закона важно для понимания поведения тел при столкновениях и других процессах, где наблюдаются изменения скоростей и направлений движения.