Слайд 1Решение задач по теме
“Импульс.
Закон сохранения импульса”.
Слайд 2Содержание
Понятие импульса тела
Понятие импульса силы
Понятие замкнутой системы тел.
Упругий и абсолютно упругий
удары.
Неупругий и абсолютно неупругий удары.
Закон сохранения импульса.
Задачи.
Значение закона сохранения импульса.
Слайд 3Понятие импульса тела
Произведение массы тела на его скорость называется импульсом
тела
Слайд 4Понятие импульса силы
Произведение силы на время действия силы
называют импульсом силы.
Импульс силы измеряется в Н∙с
Импульс силы равен изменению импульса тела.
Слайд 5Понятие замкнутой системы тел.
Слайд 6Упругий и абсолютно упругий удары.
Упругий удар – взаимодействие, при котором действуют
закон сохранения импульса и закон сохранения механической энергии.
Абсолютно упругий удар – идеальный предельный случай упругого удара.
В результате центрального упругого удара двух шаров одинаковой массы, к примеру, они обмениваются скоростями: первый шар останавливается, второй приходит в движение со скоростью, равной скорости первого шара.
Слайд 7Неупругий и абсолютно неупругий удары.
Неупругий удар – это столкновение двух физических
тел, при котором действует закон сохранения импульса, но не действует закон сохранения механической энергии.
Абсолютно неупругий удар – это идеальный предельный случай неупругого удара.
После неупругого и абсолютно неупругого соударений два шара движутся как одно целое со скоростью, меньшей скорости первого шара до соударения.
Слайд 8Закон сохранения импульса
В замкнутой системе векторная сумма импульсов всех тел, входящих
в систему, остается постоянной при любых взаимодействиях тел этой системы между собой.
p1+p2=p1`+p2`
т.е.
m1v1+m2v2=m1v1`+m2v2`
(m1,m2 –массы взаимодействующих тел, кг
v1,v2- скорости тел до взаимодействия, м/с
v1`,v2`-скорости тел после взаимодействия, м/с
p1,p2-начальные импульсы тел,кг*м/с
p1`p2`-импульсы тел после их взаимодействия, кг*м/с)
Слайд 9Закон сохранения импульса.
Закон сохранения импульса:
при упругом и абсолютно упругом ударах:
m1v1+m2v2=m1v1`+m2v2`
при неупругом и абсолютно неупругом ударах:
m1v1+m2v2=(m1+m2)v
Слайд 11Задача 1.
Тело, импульс которого равен 2 кг • м/с, движется прямолинейно.
Чему будет равен импульс тела после действия на тело постоянной силы величиной 3 Н в течение 5 с?
Слайд 12Дано:
p0 = 2кг*м/с
F = 3Н
t = 5c
p-?
Решение.
F t= p
p-p0=F t
p=p0+F t=2+3*5=17кг*м/с
Ответ:
p=17кг*м/с
Слайд 13Задача 2.
Две игрушечные заводные машины, массой по 0,2 кг. Каждая, движутся
прямолинейно навстречу друг другу. Скорость каждой машины относительно Земли равна 0,1 м/с. Равны ли векторы импульсов машин?модули вектора импульсов?Определите проекцию импульса каждой из машин на ось X, параллельную их траектории.
Слайд 15Задача 3.
Найти импульс грузового автомобиля массой 10 т,движущегося со скорость 36
км/ч и легкового автомобиля массой 1 т, движущегося со скоростью 25 м/с.
Слайд 16 Дано:
m1=10т=10000кг
v1=36км/ч=10м/c
m2=1т=1000кг
v2=25м/с
p1-?
p2-?
Решение:
p=mv
p1=10000*10=100000кг*м/с
p2=1000*25=25000кг*м/с
Ответ:
p1=100000кг*м/с
p2=25000кг*м/с
Слайд 17Задача 4.
На вагонетку массой 800 кг, которая катится по горизонтальным рельсам,
с постоянной скоростью 0,2 м/с, насыпают сверху 200 кг щебня. Какова станет скорость вагонетки?
Слайд 18Дано:
m1=800кг
m2=200кг
v1=0,2м/с
v2-?
Решение:
m1v1+m2v2=(m1+m2)v2
800*0,2+200*0=(200+800)v2
160=1000v2
v2=160/1000
v2=0,16(м/с)
Ответ:v2=0,16м/с
Слайд 19Задача 5.
С какой скоростью должна лететь хоккейная шайба массой 160 г,
чтобы ее импульс был равен импульсу пули массой 8 г, летящей со скоростью 600 м/с?
Слайд 21Задача 6.
Граната, летевшая со скоростью v=15м/с, разорвалась на две части
с массами m1=6кг и m2=14кг. Скорость большего осколка v2=24м/с направлена так же, как скорость гранаты до взрыва. Найти направление и модуль скорости меньшего осколка.
Слайд 22Дано:
v=15м/с
m1=6кг
m2=14кг
v2=24м/с
v=v2
v1 - ?
[v1] -
?
Решение:
(m1+m2)*v'=m1*v1+m2*v2
(6+14)*15=14*24+6v1
300=3366v1
-36=6v1
v1=-36/6
v1=-6(м/с)
[v1]=6м/с
Ответ:v1=-6м/с;[v1]=6м/с
Слайд 23Задача 7.
Два тела одинакового объема — стальное и свинцовое — движутся
с одинаковыми скоростями. Сравнить импульсы этих тел.
Слайд 25Задача 8.
Шарик массой 100 г свободно упал на горизонтальную площадку, имея
в момент удара скорость 10 м/с. Найти изменение импульса шара при абсолютно неупругом и абсолютно упругом ударах. Вычислить среднюю силу, действующую на шарик во время удара, если неупругий удар длился 0,05 с, а упругий 0,01 с.
Слайд 27Задача 9.
Движение материальной точки описывается уравнением х = 5 - 8t
+ 4t2. Приняв ее массу равной 2 кг, найти импульс через 2 с и через 4 с после начала отсчета времени, а также силу, вызвавшую это изменение импульса.
Слайд 29Задача 10.
Охотник стреляет из ружья с движущейся лодки по направлению ее
движения. С какой скоростью двигалась лодка, если она остановилась после двух быстро следующих друг за другом выстрелов? Масса охотника с лодкой 200 кг, масса заряда 20 г. Скорость вылета дроби и пороховых газов 500 м/с.
Слайд 30Дано:
m1=200кг
m2=20г=0,02кг
v2=500м/с
v1-?
Решение:
m1v1+m2v2=m1v1ˊ+m2v2ˊ
m1v1+m2v2=m1v1ˊ+2m2v2ˊ
200v1+0=0+500*(0,02*2)
200v1=20
v1=20/200
v1=0,1(м/c)
Ответ:v1=0,1м/с
Слайд 31Задача 11.
С лодки массой 200 кг, движущейся со скоростью 1
м/с, ныряет мальчик массой 50 кг, двигаясь в горизонтальном направлении. Какой станет скорость лодки после прыжка мальчика, если он прыгает: а) с кормы со скоростью 4 м/с; б) с носа со скоростью 2 м/с; в) с носа со скоростью 6 м/с?
Слайд 32
Дано:
m1=200кг
v1=1м/с
m2=50кг
а)v2=-4м/с
б)v2=2м/с
в)v2=6м/с
v-?
Решение:
m1
v+m2v2=(m1+m2)v1
а)200 v+50*(-4)=(200+50)*1
200 v-200=250
200 v=450
v=450/200
v=2,25(м/с)
б)200 v+50*2=(200+50)*1
200 v+100=250
200 v=150
v=150/200
v=0,75(м/с)
в)200 v+50*6=(200+50)*1
200 v+300=250
200 v=-50
v=-50/200
v=-0,25(м/с)
Ответ:а) v=2,25м/с;б) v=0,75м/c;в) v=-0,25м/с
Слайд 33Задача 12.
Импульс тела равен 8 кг*м/с, а кинетическая энергия равна 16
Дж. Найти массу и скорость тела.
Слайд 35Задача 13.
Горизонтально летящая пуля попадает в деревянный брус, лежащий на гладкой
горизонтальной плоскости, и пробивает его. Определить, какая часть энергии пули перешла в теплоту. Масса пули m1 = 10 г, масса бруса m2 = 1 кг, начальная скорость пули v1 = 500 м/с, скорость пули после вылета v1` = 300 м/с.
Слайд 37Задача 14.
Пуля массой 10 г, летящая горизонтально со скоростью 50 м/с,
попадает в ящик с песком массой 50 кг, подвешенный на веревке, и застревает в нем. На какую высоту поднимется ящик, отклоняясь после попадания пули? Ответ выразите в мм.
Слайд 38Дано:
m1=10г=0,01кг
v1=50м/с
v2=0м/с
m2=50кг
g=10м/с
h-?
Слайд 39Задача 15.
На полу стоит тележка в виде длинной доски, снабженной колесами.
На одном конце тележки стоит человек. Масса человека m1 = 60 кг, масса доски m2 = 20 кг. С какой скоростью u (относительно пола) будет двигаться тележка, если человек пойдет вдоль доски во скоростью (относительно доски) v1` = 1 м/с? Массой колес пренебречь. Трение во втулках не учитывать.
Слайд 40Дано:
m1=20кг
m2=60кг
v1=0м/с
v2`=1м/с
v2=0м/с
u - ?
Решение:
m1v1+m2v2=(m1+m2)u
20*0+60*1=(60+20)u
60=80u
u=60/80
u=0,75(м/с)
Ответ:u=0,75м/с
Слайд 41Задача 16.
Снаряд, вылетающий из орудия, разрывается на 2 осколка в верхней
точке своей траектории. Один из осколков свободно падает вниз, а другой улетает от места стрельбы на расстояние, в 4 раза большее, чем расстояние от места стрельбы до места разрыва по горизонтали. Какая часть снаряда по массе упала вертикально?
Слайд 42Дано:
m – масса снаряда
m1 – масса 1 осколка
m2
– масса 2 осколка
v – скорость снаряда
v1=0м/с – скорость 1 осколка
s – расстояние от места стрельбы до места разрыва снаряда
4s – расстояние,пройденное 2 осколком
v2-скорость 2 осколка
t – время падения осколков
m2-?
Слайд 43Значение закона сохранения импульса.
Закон сохранения импульса позволяет сделать решение задач по
физике из раздела механики, когда почему-либо неизвестны значения сил, действующих на тела.
Но значение закона этим не ограничивается. Закон сохранения импульса, насколько сейчас известно, абсолютно точны. Этого нельзя, например, сказать о втором и третьем законах Ньютона. Известно, что если частицы движутся со скоростями, близкими к скорости света, законы Ньютона выглядят иначе. Законы Ньютона в этом смысле являются приближенными. Закон же сохранения импульса не имеет исключений. Если кто-нибудь, заявит об открытии им явления или процесса, при котором закон сохранения не соблюдается, то можно смело утверждать, что это ошибка.
Закон сохранения импульса служит путеводной звездой при рассмотрении любых вопросов, связанных с изучением природы. Это своего рода первичный контроль за правильностью любого утверждения.
Именно поэтому можно утверждать, что он имеет фундаментальное значение не только в физике, но и во всей нашей жизни.
Слайд 44Конец.
Презентацию подготовила ученица 9”А” класса Тарасова Юлия.