Сдокладом на тему закон сохранения импульса 8 класс

Теория:
рассмотрим изменение импульсов тел при их взаимодействии друг с другом.
если два или несколько тел взаимодействуют только между собой (то есть не подвергаются воздействию внешних сил), то эти тела образуют замкнутую систему.
импульс, равный векторной сумме импульсов тел, входящих в замкнутую систему, называется суммарным импульсом этой системы.
таким образом, чтобы найти суммарный импульс замкнутой системы n тел, необходимо найти векторную сумму импульсов всех тел, входящих в данную систему:

pсум−→−−=p1−→+p2−→++pn−→.

импульс каждого из тел, входящих в 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.
в этом заключается закон сохранения импульса, который называют также законом сохранения количества движения.
закон сохранения импульса впервые был сформулирован р. декартом. в одном из своих писем он написал:
«я принимаю, что во вселенной, во всей созданной материи 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».

рассмотрим систему, состоящую только из двух тел — шаров массами m1 и m2, которые движутся прямолинейно навстречу друг другу со скоростями v1 и v2. шары импульсами p1−→=m1v1−→ и p2−→=m2v2−→ соответственно.

до соударения.png

через некоторое время шары столкнутся. во время столкновения, длящегося в течение короткого промежутка времени t, возникнут силы взаимодействия f1−→ и f2−→, приложенные соответственно к первому и второму шару. в результате действия этих сил скорости шаров изменятся. обозначим скорости шаров после соударения v1′ и v2′. и импульсы шаров станут p1−→′=m1v1−→′ и p2−→′=m2v2−→′ соответственно.

после соударения.png

тогда, согласно закону сохранения импульса, имеют место равенства:
p1−→+p2−→=p1−→′+p2−→′
или
m1v1−→+m2v2−→=m1v1−→′+m2v2−→′.
данные равенства являются записью закона сохранения импульса.

закон сохранения импульса выполняется и в том случае, если на тела системы действуют внешние силы, векторная сумма которых равна нулю.
таким образом, более точно закон сохранения импульса формулируется так:
векторная сумма импульсов всех тел замкнутой системы — величина постоянная, если внешние силы, действующие на неё, отсутствуют, или же их векторная сумма равна нулю.
импульс системы тел может измениться только в результате действия на систему внешних сил. и тогда закон сохранения импульса действовать не будет.
пример:
при стрельбе из пушки возникает отдача: снаряд летит вперёд, а само орудие откатывается назад. почему?

рисунок3.png

снаряд и пушка — замкнутая система, в которой действует закон сохранения импульса. в результате выстрела из пушки импульс самой пушки и импульс снаряда изменятся. но сумма импульсов пушки и находящегося в ней снаряда до выстрела останется равной сумме импульсов откатывающейся пушки и летящего снаряда после выстрела.
в природе замкнутых систем не существует. но если время действия внешних сил мало, например, во время взрыва, выстрела и т.п., то в этом случае воздействием внешних сил на систему пренебрегают, а саму систему рассматривают как замкнутую.
кроме того, если на систему действуют внешние силы, но сумма их проекций на одну из координатных осей равна нулю (то есть силы уравновешены в направлении этой оси), то в этом направлении закон сохранения импульса выполняется.

великий учёный исаак ньютон изобрёл наглядную демонстрацию закона сохранения импульса — маятник, или её ещё называют «колыбель». это устройство представляет собой конструкцию из пяти одинаковых металлических шаров, каждый из которых крепится с двух тросов к каркасу, а тот в свою очередь — к прочному основанию п-образной формы.

1)e = (mv^2)/2 = 30 * 25 / 2 = 375(дж) 2)36км/ч   = 3600м/ч = 60м/мин = 1м/с     2т = 2000кг       e = (mv^2)/2 = 2000 * 1  /  2 = 1000(дж) 3)v = sqrt(2e/m) = sqrt(800/2) = sqrt(400) = 20(м/с) 4)m = 2e/v^2 = 1600/25 = 64(кг) 5)a = mv^2/2 = 3*16/2 = 24(дж)