Слайд 1СШ №6 им. Жамбыла Жабаева
Алматинская область город Талгар
Учитель физики Абетов Мурат
Алимович
Слайд 3 Для вывода закона сохранения импульса, необходимо рассмотреть понятие импульса
тела. Все движущиеся тела, обладающие массой характеризуются
физической величиной, которая называется импульсом тела или количеством движения.
Импульсом тела или количеством движения называют произведение массы тела на его скорость
p=mv
где p – импульс тела, m – масса тела,
v – скорость, движущегося тела. Так как скорость векторная величина, то и импульс тела будет векторной величиной. За единицу измерения импульса надо принять импульс тела массой 1 кг, движущейся со скоростью
1 м/с. Единицей измерения импулься является (кг·м/с).
Слайд 5 Рассмотрим понятие импульса силы. Для этого воспользуемся вторым законом Ньютона.
F = ma, где а – ускорение тела. а=v-v0/t, подставив эту формулу в формулу второго закона Ньютона получим
F = m(v-v0)/ t
или F = (mv-mv0)/ t эту формулу можно записать в следующем виде: F t = mv-mv0
правая часть этого равенства представляет собой изменение импульса тела.
Слайд 6 Левая часть уравнения представляет собой произведение силы на время
ее действия. Величинe Ft называют импульсом силы. Импульс замечателен тем, что он изменяется под действием данной силы одинаково у всех тел, если время действия силы одинаково. Одна и та же сила, действующая в течение определенного времени, сообщает одинаковый импульс и тяжело нагруженной барже и легкой байдарке.
Слайд 7 Импульсу присуще очень важное свойство, которым обладают немногие физические
величины. Это – свойство сохранения. В чем оно заключается?
Допустим, что два шара массами m1 и m2 движутся в горизонтальной плоскости друг за другом со скоростями v1 и v2 при чем v1 > v2. В какой то момент первый шар догонит второй и произойдет взаимодействие, в результате которого скорость первого
Слайд 8 шара станет v1′, а скорость второго шара станет v2′.
Это означает, что на тела при их взаимодействии действовали соответственно силы F1 и F2, равные.
F1=(m1v1′ - m1v1)/t и F2=(m2v2′ - m2v2)/t. Согласно третьему закону Ньютона силы F1 и F2 равны по абсолютному значению и противоположны по направлению, то есть F1 = - F2
Слайд 9 Следовательно,
(m1v1′ - m1v1)/t = -
(m2v2′ - m2v2)/t
Так как время взаимодействия шаров было одинаковым, поэтому обе части уравнения можно сократить на t. В результате получаем.
(m1v1′ - m1v1) = - (m2v2′ - m2v2)
В обеих частях уравнения откроем скобки.
m1v1′ - m1v1 = - m2v2′ + m2v2
Слайд 10 Далее, импульсы со штрихами оставим в одной стороне уравнения, а
импульсы без штрихов перенесем в другую сторону уравнения.
m1v1′ + m2v2′ = m1v1 + m2v2
Перепишем последнюю формулу в виде
m1v1 + m2v2 = m1v1′ + m2v2′ или
p1 + p2 =p1′ + p2′
Это и есть закон сохранения импульса
Слайд 11 Суммарный импульс замкнутой системы тел в процессе взаимодействия не
меняется (сохраняется).
В замкнутой системе, сумма импульсов до взаимодействия равна сумме импульсов после взаимодействия.
Слайд 12 Рассмотрим задачу на применение закона сохранения импульса.
Задача
Железнодорожный вагон массой 30000
кг,
движущейся со скоростью 1,5 м/с, сцепляется с неподвижным вагоном, масса которого равна 20000 кг. Какова общая скорость вагонов после сцепки?
Слайд 13Дано Анализ
m1= 30000
кг Применяем закон
v1= 1,5 м/с сохранения импульса
m2= 20000 кг m1v1 + m2v2 = m1v1′ + m2v2′
v2=0 м/с так как v2=0, то и импульс
Найти m2v2=0
v′ Тогда закон сохранения импульса запишем m1v1 = m1v1′ + m2v2′
Так как вагоны после сцепки, двигаются с одинаковой скоростью, то v′=v1′= v2′
Слайд 14 Закон сохранения импульса запишется
m1v1 = m1v′ + m2v′
m1v1 =v′(m1
+m2)
Отсюда v′= m1v1/m1 +m2
Подставив численные значения, находим скорость вагонов после сцепки.
v′=30000кг·1,5 м/с/ 30000+20000 кг=0,9 м/с