Импульс. Закон сохранения импульса
Выполнила Муравская Полина
Ученица 9А класса
Импульс
И́мпульс (коли́чество движе́ния) — векторная физическая величина, являющаяся мерой механического движения тела. В классической механике импульс тела равен произведению массы m этого тела на его скорость v, направление импульса совпадает с направлением вектора скорости:
Чем больше масса материальной точки и модуль ее скорости , тем больше модуль ее импульса.
Импульс в СИ
Единица измерения импульса :
2 Закон Ньютона (в импульсной форме)
Ускорение a материальной точки массой m в ИСО определяется суммой F всех действующих на нее сил
По определению:
где t – достаточно малый промежуток времени, а V- V0= V
изменение скорости материальной точки за этот промежуток времени.
Изменение импульса материальной точки за указанный промежуток времени равно разности конечного р и начального р
импульсов:
p-p0 = m*V – m*V0
Следовательно,
Подведем итоги
Закон сохранения импульса материальной точки.
В инерициальной системе отсчета изменения импульса материальной точки за промежуток времени равно произведению постоянной суммы всех действующих на нее сил на длительность этого промежутка времени
Формулы, используемые на уроках «Задачи на импульс тела. Задачи на Закон сохранения импульса».
Название величины
Обозначение
Единица измерения
Формула
Скорость тела
v
м/с
v = p/m
Масса тела
m
кг
m = p/v
Импульс тела
(модуль)
p
кг•м/с
p = m•v
Задача 1:
Определите массу автомобиля, имеющего импульс 2,5•104 кг•м/с и движущегося со скоростью 90 км/ч.
Решение
Задача 2:
Тележка массой 40 кг движется со скоростью 4 м/с навстречу тележке массой 60 кг, движущейся со скоростью 2 м/с. После неупругого соударения тележки движутся вместе. В каком направлении и с какой скоростью будут двигаться тележки ?
Решение
Задача 3:
Снаряд, выпущенный вертикально вверх, разорвался в верхней точке траектории. Первый осколок массой 1 кг приобрел скорость 400 м/с, направленную горизонтально. Второй осколок массой 1,5 кг полетел вверх со скоростью 200 м/с. Какова скорость третьего осколка, если его масса равна 2 кг?
Взрывающийся снаряд можно считать замкнутой системой, потому, что сила тяжести намного меньше, чем сила давления пороховых газов, разрывающих снаряд на осколки. Значит, можно использовать закон сохранения импульса. Поскольку разрыв снаряда произошел в верхней точке траектории, векторная сумма импульсов всех осколков должна быть равна нулю. Следовательно, векторы импульсов осколков образуют треугольник; этот треугольник прямоугольный, а искомый вектор — его гипотенуза.
Решение
Ответ: 250 м/с.
Задача 4:
Реактивный двигатель каждую секунду выбрасывает 10 кг продуктов сгорания топлива со скоростью 3 км/с относительно ракеты. Какую силу тяги он развивает?
Запишем второй закон Ньютона в импульсной форме и найдем силу, которая действует на выбрасываемые продукты сгорания топлива:
Решение
Ответ: 30 кН.
Задача 5:
Хоккеист массой М = 70 кг стоит на льду и бросает в горизонтальном направлении шайбу массой m = 3 кг со скоростью v = 8 м/с относительно льда. На какое расстояние S откатится при этом конькобежец, если коэффициент трения равен 0,02.
Решение
По закону сохранения импульса найдем скорость u, с которой хоккеист откатиться назад:
По второму закону Ньютона для хоккеиста:
С другой стороны:
Задача 6:
Два тела одинакового объема — стальное и свинцовое — движутся с одинаковыми скоростями. Сравнить импульсы этих тел
Решение
