Закон збереження імпульсу

Модель являє собою демонстрацію, яка ілюструє закон збереження імпульсу. Розглядаються пружні і непружні зіткнення куль.

При взаємодії тіл імпульс одного тіла може частково або повністю передаватися іншому тілу. Якщо на систему тіл не діють зовнішні сили з боку інших тіл, то така система називається замкненою.

Цей фундаментальний закон природи називається законом збереження імпульсу. Він є наслідком з другого і третього законів Ньютона.

Розглянемо будь-які два взаємодіючих тіла, що входять до складу замкнутої системи. Сили взаємодії між цими тілами позначимо через і За третім законом Ньютона Якщо ці тіла взаємодіють протягом часу t. то імпульси сил взаємодії однакові по модулю і спрямовані в протилежні сторони:

Застосуємо до цих тіл другий закон Ньютона:

де і - імпульси тел в початковий момент часу, а й - імпульси тел в кінці взаємодії. З цих співвідношень слід:

Це рівність означає, що в результаті взаємодії двох тіл їх сумарний імпульс не змінився. Розглядаючи тепер всілякі парні взаємодії тіл, що входять в замкнуту систему, можна зробити висновок, що внутрішні сили замкнутої системи не можуть змінити її сумарний імпульс, тобто векторну суму імпульсів всіх тіл, що входять в цю систему.

Закон збереження механічної енергії і закон збереження імпульсу дозволяють знаходити рішення механічних задач в тих випадках, коли діючі сили невідомі. Прикладом такого роду завдань є ударна взаємодія тіл.

Ударом (або зіткненням) прийнято називати короткочасне взаємодія тіл, в результаті якого їх швидкості відчувають значні зміни.

У механіці часто використовуються дві моделі ударного взаємодії - абсолютно пружний і абсолютно непружних удари.

Абсолютно непружним ударом називають таке ударна взаємодія, при якому тіла з'єднуються (злипаються) один з одним і рухаються далі як одне тіло.

При абсолютно непружного ударі механічна енергія не зберігається. Вона частково або повністю переходить у внутрішню енергію тіл (нагрівання).

Модель може бути використана в режимі ручного перемикання кадрів і в режимі автоматичної демонстрації (Фільм).

Схожі статті