імпульс тіла

Прості спостереження і досліди доводять, що спокій і рух відносні, швидкість тіла зави-сит від вибору системи відліку; за другим законом Ньютона, незалежно від того, чи знаходилася тіло в спокої або рухалося, зміна швидкості його руху-ня може відбуватися тільки при дії сили, т. е. в результаті взаємодії з іншими тілами. Однак існують величини, які можуть збереженні-тися при взаємодії тел. Такими величинами є енергія і імпульс.

Імпульсом тіла називають векторну фізкабінет-чний величину, яка є кількісною ха-рактеристики поступального руху тел. Їм-пульс позначається р. Одиниця виміру імпульсу Р - кг • м / с. Імпульс тіла дорівнює добутку мас-си тіла на його швидкість: р = mv. Напрямок вектора імпульсу р збігається з напрямком вектора швидкості тіла v (рис. 4).

Для імпульсу тел виконується закон сохране-ня, який справедливий тільки для замкнених фі-зичних систем. У загальному випадку замкнутої називаються вають систему, яка не обмінюється енергією і масою з тілами і полями, що не входять в неї. У механікезамкнутой називають систему, на кото-рую не діють зовнішні сили або дія цих сил скомпенсировано. В цьому випадку р1 = р2 де р1 - початковий імпульс системи, а р2 - конеч-ний. У разі двох тіл, що входять в систему, це ви-ражение має вигляд m1 v1 + т2 v2 = m1 v1 '+ т2 v2' де т1 і т2 - маси тіл, а v1 і v2. - швидкості до взаємодії, v1 'іv2' - швидкості після взаємодії. Ця формула і є математичним виразом закону збереження імпульсу: імпульс замкнутої фізичної системи зберігається при будь-яких вза-імодействіях, що відбуваються всередині цієї системи.

Іншими словами: в замкнутої фізичної системи геометрична сума імпульсів тіл до взаємодії дорівнює геометричній сумі імпульсів цих тіл після взаємодії. У разі незамкненою системи імпульс тіл системи не зберігається. Одна-ко, якщо в системі існує напрямок, по кото-рому зовнішні сили не діють або їх дія скомпенсировано, то зберігається проекція імпульсу на цей напрямок. Крім того, якщо час взаємо-дії мало (постріл, вибух, удар), то за цей час навіть в разі незамкненою системи зовнішні сили незначно змінюють імпульси взаємодію-щих тел. Тому для практичних розрахунків в цьому випадку теж можна застосовувати закон збереження їм-пульсу.

Експериментальні дослідження взаємодій-тей різних тіл - від планет і зірок до атомів і елементарних частинок - показали, що в будь-який сі-стем взаємодіючих тіл при відсутності дей-наслідком з боку інших тіл, що не входять в систему або рівність нулю суми діючих сил, гео -метріческая сума імпульсів тіл дійсно залишається незмінною.

У механіці закон збереження імпульсу і за-кони Ньютона пов'язані між собою. Якщо на тіло масою т протягом часу t діє сила і ско-кість його руху змінюється від v0 до v, то уско-ширення руху a тіла одно a = (v - v0) / t. На осно-вання другого закону Ньютона для сили F можна записати F = ma = m (v - v0) / t, це означає Ft = mv - mv0.

Ft - векторна фізична величина, харак-теризують дію на тіло сили за деякий проміжок часу і дорівнює добутку сили на час t її дії, називаетсяімпульсом сили.

Одиниця імпульсав СІ - Н • с.

Схожі статті