Закон сохранения импульса

Содержание

Слайд 2

Лекция 5. ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ИМПУЛЬСА 5.1. Основная задача механики. 5.2. Замкнутая

Лекция 5. ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ИМПУЛЬСА

5.1. Основная задача механики.

5.2. Замкнутая система тел.

5.3.

Закон сохранения импульса.

5.4. Центр инерции и законы его движения.

Слайд 3

Основная задача механики: определить закон движения материальной точки, если известны действующие

Основная задача механики:
определить закон движения материальной точки, если известны действующие

на нее силы.

Содержание

Для ее решения в начале с помощью основного закона динамики (II закон Ньютона) находим ускорение, с которым движется материальная точка. Затем с помощью известных формул кинематики ищем выражения для скоростей и координат.

Слайд 4

где R = 1,49598⋅1011 м, МЗ=6⋅1024 кг, МС= 2⋅1030 кг.

где R = 1,49598⋅1011 м, МЗ=6⋅1024 кг, МС= 2⋅1030 кг.

Слайд 5

Принято силы, с которыми взаимодействуют между собой составные части системы, называть внутренними силами.

Принято силы, с которыми взаимодействуют между собой составные части системы, называть

внутренними силами.
Слайд 6

Система тел называется замкнутой (или изолированной), если можно пренебречь действием внешних

Система тел называется замкнутой (или изолированной), если можно пренебречь действием внешних

сил по сравнению с внутренними.

Так, в рассмотренном примере систему тел Земля-спутник можно в первом приближении рассматривать как замкнутую.

Слайд 7

Ближайшая к Солнечной системе звезда расположена на колоссальном расстоянии RЗв =

Ближайшая к Солнечной системе звезда расположена на колоссальном расстоянии RЗв =

4,5 св. года = 4,2⋅1013 км; расстояние же от Земли до Солнца r = 1,5⋅108 км. Полагая, что масса звезды примерно равна массе Солнца, получим:
Слайд 8

Понятие замкнутой системы является весьма полезной абстракцией, ибо в таких системах

Понятие замкнутой системы является весьма полезной абстракцией, ибо в таких системах

все явления описываются с помощью наиболее простых и общих законов.

Содержание

Поэтому всюду, где это возможно, следует отвлечься от действия внешних сил и рассматривать изучаемую систему тел как замкнутую.

Затем, если это необходимо, следует в решение, полученное в первом приближении, внести поправки, учитывающие характер возмущений, вносимых действием внешних сил.

Слайд 9

Не следует думать, что этот закон требует неизменности импульса каждого тела,

Не следует думать, что этот закон требует неизменности импульса каждого тела,

входящего в систему. Как раз, наоборот, − благодаря действию внутренних сил импульсы тел, входящих в систему, все время меняются.

Сохраняется лишь векторная сумма импульсов всех составных частей системы.

Слайд 10

III закон Ньютона F12= - F21

III закон Ньютона F12= - F21

Слайд 11

Или (5.1) (5.2) (5.3)

Или

(5.1)

(5.2)

(5.3)

Слайд 12

Сумма в левой части (5.3) представляет собой суммарный импульс системы, следовательно: Содержание и тогда

Сумма в левой части (5.3) представляет собой суммарный импульс системы, следовательно:


Содержание

и тогда

Слайд 13

Это и есть закон сохранения импульса в дифференциальной форме: Векторная сумма

Это и есть закон сохранения импульса в дифференциальной форме:

Векторная сумма количества

движения или полный импульс замкнутой системы остается постоянным при любых взаимодействиях между телами этой системы.

Этот закон является фундаментальным и выполняется при любых движениях, в том числе и релятивистских.

Из закона сохранения импульса вытекает два важных следствия: закон движения центра инерции и закон аддитивности массы.

Слайд 14

Рис. 5.1.

Рис. 5.1.

Слайд 15

Поскольку L1=Xц−X1, L2=X2−Xц, где Xц- координата центра инерции, то, (5.4) (5.5) откуда (5.6)

Поскольку L1=Xц−X1, L2=X2−Xц, где Xц- координата центра инерции, то,

(5.4)

(5.5)

откуда

(5.6)

Слайд 16

Слайд 17

(5.7) Центром инерции (центром масс) системы частиц с радиус-векторами называют точку с радиус-вектором

(5.7)

Центром инерции (центром масс) системы частиц с радиус-векторами

называют точку с

радиус-вектором
Слайд 18

где М – суммарная масса системы, - суммарный импульс.

где М – суммарная масса системы,

- суммарный импульс.

Слайд 19

Слайд 20

Слайд 21

Слайд 22

Слайд 23

Слайд 24