Импульс тела. Импульс силы. Закон сохранения импульса

1. Импульс тела. Импульс силы. Закон сохранения импульса.

2. Законы Ньютона позволяют решать задачи механики, если известны силы, приложенные к телам.

Но во многих случаях законы движения
нельзя использовать для решения задач
именно потому, что неизвестны силы.
Когда, например, приходится
рассматривать столкновение двух тел,
будь то столкновение автомобилей,
бильярдных шаров, трудно определить
значения возникающих сил, как это
было в наших случаях.

3. 1. Если мяч, летящий с большой скоростью, футболист может остановить ногой или головой, то вагон, движущийся по рельсам даже

очень медленно, человек не
остановит.
2. Легкую тележку, быстро катящуюся с горки, можно
остановить руками, а вот легковую машину человек
сможет удержать руками, даже если она катится
медленно?
3. Теннисный мяч, попадая в человека, вреда не
причиняет, однако пуля, которая меньше по массе, но
движется с большой скоростью (600—800 м/с),
оказывается смертельно опасной.
Вывод: для характеристики движения
надо знать массу тела и его скорость.

4. Историческая справка

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».
Рене Декарт родился в дворянской семье,
в школьные годы проявил интерес к
математике. Получив образование, Декарт
служил в армии, много путешествовал,
затем поселился в Нидерландах, посвятив
себя науке. Развивая идеи Галилея,
сформулировал закон сохранения
количества движения.

5.

ИМПУЛЬСОМ ТЕЛА – называется величина,
равная произведению массы тела на его
скорость.
ИМПУЛЬС – это векторная
величина.
Вектор импульса тела
направлен так же как и
вектор скорости.
Любое тело, которое
движется, обладает
импульсом.

6. Найдем взаимосвязь между действующей на тело силой, временем ее действия, и изменением скорости тела.

Пусть на тело действует сила (по 2 закону Ньютона)
F=ma
Под ее действием тело получает ускорение:
а = 0
t
тогда:
0
F= m·
t
m m 0
F=
t
Ft m m 0
кг м
Ft – импульс силы, измеряется [Н∙с]или [
с
Изменение импульса тела равно импульсу силы.
]

7. Разбор задач на импульс тела и силы

Определите массу автомобиля, имеющего
импульс 2,5•104 кг•м/с и движущегося со скоростью
90 км/ч.

8. Разбор задач на импульс тела и силы

Известно, что масса мяча равна 400 г, скорость,
которую он приобрёл после удара, 30 м/с, сила, с
которой нога действовала на мяч, 1500 Н, а время
удара равно 8 • 10-3 с.

9. Второй урок

10.

Опыт №4. На нитях подвешиваются два
шарика, правый отклоняют и отпускают.
Вернувшись в прежнее положение и
ударившись о неподвижный шарик, он
останавливается. При этом левый шарик
приходит в движение и отклоняется
практически на тот же угол, что и отклоняли
правый шар.
Вывод: Импульс обладает интересным
свойством, которое есть лишь у немногих
физических величин. Это свойство сохранения.
Но закон сохранения импульса выполняется
только в замкнутой системе.

11. Это свойство сохранения. Но закон сохранения импульса выполняется только в замкнутой системе.

Замкнутая система тел – это совокупность
тел, взаимодействующих между собой, но не
взаимодействующих с другими телами.
Импульс каждого из тел, составляющих
замкнутую систему, может меняться в
результате их взаимодействия друг с другом.
Векторная сумма импульсов тел, составляющих
замкнутую систему, не меняется с течением
времени при любых движениях и
взаимодействиях этих тел.

12. Урок №2 Закон сохранения импульса

13. Закон сохранения импульса при упругом ударе:

Абсолютно упругий удар - столкновение
тел, при котором тела не соединяются в одно
целое и их внутренние энергии остаются
неизменными.

14. Закон сохранения импульса при неупругом ударе:

Абсолютно неупругий удар - это столкновение
двух тел, которые объединяются и движутся
дальше как одно целое.

15.

В каких ситуациях проявляется закон
сохранения импульса?
Природа
Космос
Техника
Законное
хобби

16. Примеры закона сохранения импульса:

ружье и пуля в его стволе,
пушка и снаряд,
оболочка ракеты и
топливо в ней.

17. На принципе отдачи основано реактивное движение

Движение, возникающее при отделении от тела с
какой-либо скоростью некоторой его части,
называется реактивным движением.

18. Реактивное движение

В ракете при сгорании топлива газы,
нагретые до высокой температуры,
выбрасываются из сопла с большой
скоростью относительно ракеты

19.

20.

21.

22.

23.

24.

25. Решение задач

1.
2.
Вагон массой 20 т, движущийся со скоростью 0,3
м/с, нагоняет вагон массой 30 т, движущийся со
скоростью 0,2 м/с. Какова скорость вагонов после
того, как сработает сцепка?
Поливочная машина с водой имеет массу 6 т и движется со скоростью
36 км/ч. После работы масса машины стала 3 т. Сравнить импульсы
машины, если она возвращается в гараж со скоростью 54 км/ч.
3.
На неподвижную тележку массой 100 кг прыгает человек массой 50
кг со скоростью 6 м/с. С какой скоростью начнет двигаться тележка
с человеком?
4.
С тележки, движущейся со скоростью 2 м/с, спрыгивает мальчик со
скоростью 1 м/с, направленной горизонтально против хода тележки.
Масса мальчика равна 45 кг, а масса тележки – 30 кг. С какой скоростью
будет двигаться тележка сразу после того, как мальчик спрыгнул с нее?