Краткий конспект по физике. Импульс тела.

Импульс тела

Импульс тела — векторная физическая величина, равная произведению массы тела на его скорость:

[
\vec p = m\vec v
]

где:

• (\vec p) — импульс тела;

• (m) — масса тела;

• (\vec v) — скорость тела.

Единица измерения

В Международной системе единиц импульс измеряется в:

[
[\vec p] = \text{кг} \cdot \text{м/с}
]

Основные свойства

1. Импульс — векторная величина. Его направление совпадает с направлением скорости тела.

2. Чем больше масса или скорость тела, тем больше его импульс.

3. Неподвижное тело имеет нулевой импульс, так как (v=0).

4. Импульсы тел складываются по правилам сложения векторов.

Импульс системы тел

Общий импульс системы равен векторной сумме импульсов всех тел:

[
\vec p_{\text{общ}}=\vec p_1+\vec p_2+\ldots+\vec p_n
]

Если тела движутся вдоль одной прямой, выбирают положительное направление. Импульсы тел, движущихся в противоположную сторону, записывают со знаком минус.

Импульс силы

Действие силы в течение некоторого времени изменяет импульс тела. Произведение силы на время её действия называется импульсом силы:

[
\vec F\Delta t=\Delta\vec p
]

или

[
\vec F\Delta t=\vec p_2-\vec p_1
]

Это выражение называют теоремой об изменении импульса тела: изменение импульса тела равно импульсу действующей на него силы.

Чем дольше действует сила, тем сильнее она может изменить скорость и импульс тела. Например, при ловле мяча руки отводят назад, увеличивая время торможения и уменьшая силу удара.

Закон сохранения импульса

В замкнутой системе тел, на которую не действуют внешние силы или их действие взаимно компенсируется, общий импульс остаётся постоянным:

[
\vec p_{\text{до}}=\vec p_{\text{после}}
]

Для двух взаимодействующих тел:

m_1\vec v'_1+m_2\vec v'_2
]

где скорости со штрихом обозначают скорости после взаимодействия.

Закон сохранения импульса используется при решении задач на столкновения, взрывы, выстрелы и реактивное движение.

Пример

Тело массой (2\ \text{кг}) движется со скоростью (3\ \text{м/с}). Его импульс:

[
p=mv=2\cdot3=6\ \text{кг}\cdot\text{м/с}
]

Импульс направлен в ту же сторону, что и скорость тела.