Импульс тела. Импульс силы

План.

Лекция 2. Законы сохранения в механике.

1. Импульс тела. Импульс силы.

2. Закон сохранения импульса.

3. Работа и мощность.

4. Механическая энергия. Закон сохранения механической энергии.

5. Упругие и неупругие удары.

Задумывались ли вы когда-нибудь почему:

· Мяч, летящий с большой скоростью, футболист может остановить ногой или головой, а вагон, движущийся по рельсам даже очень медленно, человек не остановит (масса вагона намного больше массы мяча).

· Стакан с водой находится на длинной полоске прочной бумаги. Если тянуть полоску медленно, то стакан движется вместе с бумагой. а если резко дернуть полоску бумаги - стакан остается неподвижный. (стакан останется неподвижным из-за инерции - явления сохранения скорости тела постоянной при отсутствии действия на него других тел)

· Теннисный мяч, попадая в человека, вреда не причиняет, однако пуля, которая меньше по массе, о движется с большой скоростью (600—800 м/с), оказывается смертельно опасной (скорость пули намного болше, чем мяча).

Значит, результат взаимодействия тел зависит и от массы тел и от их скорости одновременно.

Еще великий французский философ, математик, физик и физиолог, Рене Декарт ввел такое понятие как "количество движения". Он же высказал закон сохранения количества движения, дал понятие импульса силы.

"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." Р. Декарт

Декарт, судя по его высказываниям, понимал фундаментальное значение введенного им в XVII веке понятия количества движения — или импульса тела — как произведения массы тела на величину его скорости. И хотя он совершил ошибку, не рассматривая количество движения как векторную величину, сформулированный им закон сохранения количества движения выдержал с честью проверку временем. В начале XVIII века ошибка была исправлена, и триумфальное шествие этого закона в науке и технике продолжается по сию пору.

Как один из основополагающих законов физики, он дал неоценимое орудие исследования ученым, ставя запрет одним процессам и открывая дорогу другим. Взрыв, реактивное движение, атомные и ядерные превращения — везде превосходно работает этот закон. А в скольких самых обиходных ситуациях помогает разобраться понятие импульса, сегодня, мы надеемся, вы убедитесь сами.

Импульсом тела (или количеством движения)называют векторную величину, равную произведению массы тела на его скорость:

Импульс тела направлен в ту же сторону, что и скорость тела.

Изменение импульса тела происходит при взаимодействии тел, например, при ударах. При взаимодействии тел импульс одного тела может частично или полностью передаваться другому телу

Импульс системы тел складывается из импульсов тел, входящих в эту систему .

Импульсомсилы называется произведение силы на время ее действия

Скорость изменения импульса системы тел равна сумме внешних сил, действующих на эту систему

.

Отсюда следует, что изменение импульса системы тел равно интегралу от суммы сил по времени

1

Для постоянных, не зависящих от времени сил, выражение которое выше упрощается

2

Из 1 следует, что, если , то , т.е. импульс системы тел не изменяется, если сумма внешних сил, действующих на эту систему, равна нулю.

Если сумма внешних сил, действующих на систему тел, равна нулю, то система называется замкнутой.

Дата добавления: 2014-03-22; просмотров: 516; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!