15.04.2021р. Фізика 9 клас.

Тема. Взаємодія тіл. Імпульс.

Перегляньте відео за посиланням:

https://www.youtube.com/watch?v=XxtF7hWoZag

  Імпульс тіла — це векторна фізична величина, яка характеризує рух і визначається добутком маси тіла та його швидкості.

Позначають імпульс літерою р. Одиницею імпульсу в СІ є один кілограм-метр за секунду (1 кг · м/с). Математично це записують так: = m.

Імпульс сили — це векторна фізична величина, яка характеризує дію сили за певний інтервал часу.

   Визначається добутком середнього значення сили за певний інтервал часу і тривалості цього інтервалу:

_F = .

     Імпульсу притаманна дуже цікава й важлива властивість, яку мають небагато фізичних величин. Це властивість збереження. Вона полягає в тому, що геометрична сума імпульсів тіл, що взаємодіють тільки одне з одним, зберігається незмінною. Самі імпульси тіл, звичайно, змінюються, оскільки на кожне з тіл діють сили взаємодії, але сума імпульсів залишається незмінною (сталою).

Це твердження називають законом збереження імпульсу. Закон збереження імпульсу - один з найважливіших законів природи. Він дуже просто доводиться, якщо взаємодіють одне з одним два тіла. Дійсно, якщо перше тіло діє на друге із силою  , то на перше тіло друге діє із силою, яка за третім законом Ньютона дорівнює -. Позначимо маси тіл через m1 і m₂, а їх швидкості руху відносно якоїсь системи відліку — через ₁ і ₂. У результаті взаємодії тіл їх швидкості через деякий час t зміняться і дорівнюватимуть ₁ і '₂.

Тоді, згідно з формулою t = m - m₀, запишемо:

t = m₁'₁ — m₁₁, -t = m₂'₂ — m₂₂

Змінивши знаки обох частин цієї рівності на протилежні, перепишемо її у вигляді:

m₁₁ + m₂₂ = m₁'₁ + m₂'₂.

У лівій частині цієї рівності записано суму початкових імпульсів двох тіл, а у правій - суму імпульсів тих самих тіл через час t. Ці суми рівні між собою. Таким чином, хоча імпульс кожного з тіл при взаємодії змінюється, їх повний імпульс, тобто сума імпульсів обох тіл, зберігається незмінним. Що і потрібно було довести. Можна також довести, і досліди це підтверджують, якщо взаємодіють не два, а багато тіл, то геометрична сума імпульсів усіх тіл або системи тіл залишається незмінною. Важливо тільки, щоб ці тіла взаємодіяли одне з одним і на них не діяли сили з боку інших тіл, що не входять у систему (або щоб ці зовнішні сили врівноважувалися). Таку групу тіл, які не взаємодіють із жодними іншими тілами, що не входять до цієї групи, називають замкнутою системою.

 Саме для замкнутих систем і справджується закон збереження імпульсу: геометрична сума імпульсів тіл, що утворюють замкнуту систему, зберігається сталою під час будь-яких взаємодій тіл цієї системи між собою:  = const.

     Звідси випливає, що взаємодія тіл зводиться до того, що одні тіла передають частину свого імпульсу іншим.

        Імпульс тіла - це векторна величина. Отже, якщо сума імпульсів тіл зберігається сталою, то й сума проекцій цих імпульсів на координатні осі також залишається сталою. Унаслідок цього геометричне додавання імпульсів можна замінити алгебраїчним додаванням їх проекцій.

Домашнє завдання :Опрацювати параграф 36 П. 1,2; задачу із ст.229 .