10 класс. Импульс тела. Закон сохранения импульса. Реактивное движение.

Импульс тела (количество движения) р – векторная физическая величина, численно равная произведению массы тела на его скорость: .

Единицы измерения в СИ: .
Импульс механической системы равен геометрической сумме импульсов всех тел системы. Внимание! Вектор импульса тела всегда сонаправлен с вектором скорости тела. Внимание! Вектор импульса силы всегда сонаправлен с вектором силы.

Видеоурок: Импульс тела. Закон сохранения импульса.

Видеоурок: Реактивное движение.

Видеофрагмент: Закон сохранения импульса

Рассмотрим второй закон Ньютона для случая равноускоренного движения:
, следовательно,  .

Или сила равна отношению изменения импульса тела к промежутку времени, в течение которого эта сила действовала  , или сила равна изменению импульса тела за 1 с.

Закон сохранения импульса тела: Геометрическая (векторная) сумма импульсов взаимодействующих тел, составляющих замкнутую систему, остаётся неизменной: .

Система реальных тел может рассматриваться как замкнутая, если:

•  действие на систему внешних тел пренебрежимо мало;
•  действия на систему внешних тел скомпенсированы;
•  рассматриваются изменения, происходящие в системе в течение такого малого промежутка времени, что действие внешних тел не успевает существенно изменить состояние системы.

Если система тел не замкнута, то изменение суммарного импульса системы тел равно импульсу внешней результирующей силы:  .

Примеры применения закона сохранения импульса:

1.  любые столкновения тел (биллиардных шаров, автомобилей, элементарных частиц и т. д.);
2.  движение воздушного шарика при выходе из него воздуха и другие примеры реактивного движения;
3.  разрывы тел, выстрелы и т. д.

Реактивное движение – движение тела, возникающее при отделении некоторой его части с определённой скоростью относительно тела.

Например, движение ракеты. Если представить, что всё топливо вытекает одновременно, то согласно закону сохранения импульса в проекции на координатную ось: Mʋ – mu = 0 или . Здесь m – масса топлива, М – масса ракеты, ʋ – скорость, приобретаемая ракетой, u – скорость истечения топлива.