Урок 104. Импульс. Закон сохранения импульса

• Завершили изучение динамики вращательного движения.  

• Переходим к изучению законов сохранения в механике.  

• Основная задача механики - найти положение тела в любой момент времени.  

• Математические возможности ограничены, поэтому решаем задачи только для частных случаев.  

• Примеры: тело без сил, равноускоренное движение, движение по окружности, вращение с постоянным угловым ускорением.  

• Пример с мячом, ударяющимся о стену: сложное изменение силы и ускорения.  

• Интересует конечный результат, а не все стадии процесса.  

• Метод сохранения физических величин для решения таких задач.  

• Импульс, момент импульса и полная механическая энергия сохраняются при сложных взаимодействиях.  

• Тема урока: импульс тела, второй закон Ньютона в импульсной форме, закон сохранения импульса.  

• Постоянная сила и равноускоренное движение.  

• Импульс тела равен произведению массы на скорость.  

• Импульс силы равен произведению вектора силы на время ее действия.  

• Импульс измеряется в килограммах на метр в секунду.  

• Импульс силы измеряется в ньютонах на секунду.  

• Определение импульса силы: произведение вектора силы на время ее действия.  

• Определение импульса силы для постоянной силы.  

• Разбиение процесса на маленькие промежутки времени для переменной силы.  

• Импульс силы равен разности конечного и начального значений импульса за промежуток времени.  

• Изменение импульса тела равно импульсу действующей на него силы.  

• Импульс тела сохраняется, если на него не действуют другие силы.  

• Это переформулировка второго закона Ньютона.  

• Импульс системы тел отличается от импульса одного тела.  

• Пример с двумя шарами, взаимодействующими друг с другом.  

• Изменение импульса каждого шара до и после взаимодействия.  

• Описание движения шаров до и после взаимодействия.  

• Силы, действующие на каждый шар, и их изменение.  

• Обозначение характеристик движения после взаимодействия.  

• Рассмотрение очень маленького промежутка времени.  

• Запись второго закона Ньютона в импульсной форме для каждого шара.  

• Сложение изменений импульсов за все промежутки времени.  

• Сложение изменений импульсов за все промежутки времени взаимодействия.  

• Получение конечного значения импульса после взаимодействия.  

• Суммарный импульс до взаимодействия равен суммарному импульсу после взаимодействия.  

• Условия, при которых это утверждение справедливо.  

• Определение замкнутой системы.  

• Применение теоремы о движении центра масс для произвольного количества тел.  

• Импульс системы тел остается постоянным.  

• Сумма импульсов всех тел в замкнутой системе постоянна.  

• Импульс системы можно выразить через массы и скорости тел.  

• Суммарный импульс тел в замкнутой системе остается неизменным при любых взаимодействиях.  

• Импульс силы можно изменять, например, щелчком пальцев.  

• Импульс тела изменяется одинаково при одинаковых взаимодействиях, независимо от массы тела.  

• Замкнутые системы взаимодействуют только друг с другом.  

• В замкнутых системах суммарный импульс остается постоянным.  

• Закон сохранения импульса можно использовать и для незамкнутых систем.  

• Закон сохранения импульса можно получить через второй закон Ньютона и теорему о движении центра массы.  

• В 1928 году Нетер доказала, что закон сохранения импульса следует из однородности пространства.  

• Все точки пространства равноправны, что позволяет вывести закон сохранения импульса.