Импульс тела. Закон сохранения импульса

Рене Декарт
Понятие импульса было введено
в физику французским ученым
Рене Декартом (1596 - 1650 гг),
который назвал эту величину
«количеством движения»:
« Я принимаю, что
во вселенной…. Есть известное
количество движения, которое
никогда не увеличивается, не
уменьшается, и, таким образом,
если одно тело приводит в
движение другое, то теряет
столько своего движения,
сколько его сообщает».

Второй закон Ньютона
F=ma
a = v- v 0 / t
Ft = mv - mv0
p = mv - импульс тела
p = кг м/с СИ
Ft - импульс силы.
mv - mv0 – изменение им пульса
тела

Импульсом тела называют векторную
физическую величину, равную
произведению массы тела на его скорость
p = m · v
Единица импульса тела в СИ
килограмм-метр в секунду (1 кг · м/с)
Направление импульса тела совпадает с
направлением его скорости
Любое тело, которое движется, обладает
импульсом

Второй закон Ньютона в импульсной форме:
Импульс силы равен
изменению импульса
тела.
Импульс - векторная величина. Он всегда совпадает по направлению с вектором скорости.

Неупругий удар - удар, при котором
соударявшиеся тела слипаются и
движутся вместе
Упругий удар - удар, при котором
соударявшиеся тела отскакивают друг от
друга

Замкнутая система (основные понятия)
Предположим, что сталкиваются два шарика
движущиеся по столу. Любые взаимодействующие
тела, в данном случае шарики, образуют систему
Силы, с которыми тела системы взаимодействуют
между собой, называют внутренними силами
Внешними силами называют силы, которые
действуют на тела системы со стороны других тел
Если два или несколько тел взаимодействуют только
между собой (т. е не подвергаются воздействию
внешних сил ), то эти тела образуют
замкнутую систему

Если два или несколько тел взаимодействуют только между собой
( не подвергаются воздействию внешних сил), то эти тела образуют замкнутую систему.
Импульс каждого из тел, входящих в замкнутую систему может меняться в результате их взаимодействия друг с другом.
Для описания существует очень важный закон – закон сохранения импульса.

Вывод закона сохранения импульса
В соответствие с третьим законом Ньютона силы F1 и F2 , с которыми тела взаимодействуют равны по модулю и направлены в противоположные стороны: F 1= - F 2
По 2 закону : m 1a 1= - m 2a2
где a1= ( v1 ' - v1 ) / t ; a2= ( v2 ' -v2) / t
m1 ( v1 ' - v1 ) / t = - m2 ( v2 ' - v2 ) / t, сократим уравнение на t
m1v1 ' – m1v1 = – (m2v2 ' – m2v2), преобразовав это равенство, получим:
m1v1+ m2v2 = m1v1 ' + m2v2 '
Т.к. m v = р р1 + р2 =р1 ' +р2 '

Закон сохранения импульса
Векторная сумма импульсов тел,
составляющих замкнутую систему,
не меняется с течением времени при
любых движениях и взаимодействиях
тел этой системы.
m1v1+ m2v2 = m1v1 ' + m2v2 '

Реактивное движение
Реактивное движение —
это движение, которое
возникает при отделении
от тела некоторой его
части с определенной
скоростью.
Особенностью этого движения является то, что тело может ускоряться и тормозить без какой-либо внешней взаимодействия с другими телами.

Реактивное движение, например, выполняет ракета.
Продукты сгорания при вылете получают относительно ракеты некоторую скорость. Согласно закону сохранения импульса, сама ракета получает такой же импульс, как и газ, но направленый в другую сторону. Закон сохранения импульса нужен для расчета скорости ракеты.

Реактивное движение в живой природе:
Реактивное движение присуще медузам, кальмарам, осьминогам и другим живым организмам.

Реактивное движение можно обнаружить и в мире растений. В южных странах и на нашем побережье Черного моря произрастает растение под названием «бешеный огурец» . При созревании семян внутри плода создается
высокое давление в
результате чего плод
отделяется от подложки,
а семена с большой силой
выбрасываются наружу.
Сами огурцы при этом отлетают в противоположном направлении. Стреляет «бешеный огурец» более чем на 12 метров.

В технике реактивно движение встречается на речном
транспорте
(катер с
водометным двигателем),
в авиации, космонавтике,
военном деле.