Импульс. Работа и энергия

СИЛА И СКОРОСТЬ
Задача механики – описание движения тел, решается с помощью II з. Ньютона. Существуют случаи, когда силу невозможно измерить, например, столкновения тел.
Тогда удобнее рассчитывать изменение скорости тел, т.к. сила вызывает изменение скорости. Движение тел до удара и после удара будем считать равномерными.

СИЛА И ИМПУЛЬС
Запишем второй закон Ньютона
F = ma
p = mv –импульс тела после взаимодействия
p0 = mv0 – импульс тела до взаимодействия
Ft = p - p0

ИМПУЛЬС ТЕЛА
– произведение массы тела на его скорость.
Импульс – векторная величина, направление импульса совпадает с направлением скорости.
Единица измерения импульса кг·м/с
Если тело покоится , то импульс равен нулю

ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ИМПУЛЬСА
Сумма импульсов тел до взаимодействия равна сумме импульсов тел после взаимодействия
m1v1 + m2v2 = m1u1 + m2u2
В задачах рассматривается система из двух тел, внешние силы отсутствуют (замкнутая система)

РЕАКТИВНОЕ ДВИЖЕНИЕ
– движение тела при отделении от него некоторой массы
0 = m1v1 - m2v2 или m1v1 = m2v2
Например: а) выстрел из ружья
б) полет ракеты
? Зачем нужно прижимать приклад ружья к плечу в момент выстрела?

ПОНЯТИЕ РАБОТЫ
При совершении работы на тело действует сила и точка приложения силы перемещается вместе с телом
Примеры:
а) поднятие груза
б) движение по шероховатой поверхности
в) завод часовой пружины
г) ускорение какого – либо тела

ЗНАК РАБОТЫ
Если направление силы и перемещения совпадают, то работа положительна; если эти величины противоположны, то работа отрицательна.
Работа равна нулю, если
а) угол между силой и перемещением 90º
б) сила не действует, а тело движется
в) сила действует, а тело покоится

РАБОТА СИЛЫ
Работа силы тяжести: работа по
A = mgh замкнутой
Работа силы упругости: траектории
равна нулю
Работа силы трения:
A = - FTP s

ЗНАК РАБОТЫ

ЗАДАЧА (устно)
Человек толкает чемодан весом 100Н, который перемещается по полу на 0,5м. Сила трения 50Н. Какую работу совершает сила тяжести во время этого перемещения?

МОЩНОСТЬ
Работа силы, совершаемая в единицу времени, называется мощностью. Мощность N это физическая величина, равная отношению работы A к промежутку времени t, в течение которого совершена эта работа:
A = Nt
N = Fv

ЭНЕРГИЯ
Энергия – способность тела совершить работу
Кинетическая энергия - энергия движущегося тела
Потенциальная энергия – энергия взаимодействия двух тел или частей тела

КИНЕТИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ
Физическая величина, равная половине произведения массы тела на квадрат его скорости, называется кинетической энергией тела:
Работа приложенной к телу силы равна изменению его кинетической энергии.
A = Ek2 – Еk1.

ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ
Потенциальная энергия тела поднятого над Землей на высоту h:
Ep = mgh.
Потенциальная энергия деформированного тела
х – удлинение
к - жесткость

ЗАДАЧА
Автомобиль массой 800кг на участке длиной 100м увеличил скорость с 72км/ч до 108км/ч. Чему равна сила тяги автомобиля и работа этой силы?