Закон збереження імпульсу

Для простоти суджень розгляд закону збереження імпульсу цілком вірогідно розпочати з замкненої системи, що складається з двох тіл, що стикаються маси , яких однакові, а швидкості різні. Виводимо цей закон на основі другого та третього законів динаміки, що є цілком логічним.

Доводимо, що зміна імпульсів двох тіл, що стискаються однакові за модулем, але різні за знаком. Важливо звернути увагу учнів на те, що під час удару модулі сил з якими тіла взаємодіють, змінюються, залишаючись весь час рівними між собою.

Далі формулюємо закон збереження імпульсу: геометрична сума імпульсів тіл, що складають замкнену систему, залишається постійною при будь-яких взаємодіях тіл цієї системи між собою.

Сумарний імпульс тільки перерозподіляється між тілами, що взаємодіють. Закон обов’язково має бути проілюстрований прикладами та дослідом. Можна продемонструвати такий дослід: візки, які взаємодіють і розташовані на коліщатках.

Перші задачі добре було б розв’язати графічно, для того, щоб учні краще роз’яснили, що мова йде про геометричну (векторну) суму імпульсів.

На наступному етапі корисно розв’язати задачу такого типу:снаряд, випущений з пушки, розірвався в верхній точці, при цьому утворилося три частинки, дві з яких розлетілися під прямим кутом один до одного. Маса першої частинки ,а її вектор швидкості . Маса іншої - , а вектор швидкості -, а вектор швидкості третьої - .Визначити графічно напрям польоту третьої частинки. Яка її маса?

Увагу учнів необхідно звернути на те, що імпульс – величина відносна, а закон збереження імпульса справедливий для всіх інерційних системах відліку. Це важливе положення в розвитку ідей відносності в механіці має бути закріплено на прикладах: Мяч масою 1 кг рухається по полю, зі швидкістю, модуль якої 4 м/с відносно поля. Визначити його імпульс:

а) відносно Землі;

б) відносно футболіста 1, що біжить до м’яча зі швидкістю, модуль якої 5 м/с відносно Землі;

в) відносно футболіста 2, що веде м’яч по полю.

Розв’язок:

а) записуємо вираз для імпульсу м’яча відносно Землі:

б) запишемо вираз для імпульса м’яча відносно футболіста, що біжить до м’яча відносно Землі:

в) записуємо вираз для імпульса м’яча відносно футболіста, що веде м’яч по полю:

Щоб показати справедливість закону збереження в будь-якій інерціальній системі відліку, запишемо закон збереження для двох взаємодіючих візків відносно двох інерціальних системах відліку. Проведемо образний дослід. На платформі, яка рухається рівномірно і прямолінійно, перебуває у стані спокою візок масою

Рекомендуємо почитати:

Аналіз основних підходів та провідних концептуальних ідей до визначення суті полікультурної освіти
Важливою передумовою полікультурної освіти є становлення і розвиток демократичного суспільства, в якому посилюється боротьба з шовінізмом, расизмом, етнічним егоїзмом, і в той же час виявля ...

Порівняльна характеристика експериментального вивчення легкої атлетики
Спосіб організації навчальної роботи студентів є особливим фактором спільної діяльності і передбачає необхідність раціонального використання зусиль студентів і викладачів. У центрі системи ...

Сімейне виховання дітей-сиріт і дітей, позбавлених батьківського піклування в прийомних сім’ях
Усиновлення, опіка та піклування над дітьми – перевірені часом форми сімейного виховання дітей сиріт та дітей, позбавлених батьківського піклування, тоді як альтернативні форми, що набули р ...