Импульс - презентация

ПРИМЕНЕНИЕ ЗАКОНА СОХРАНЕНИЯ ИМПУЛЬСА ТЕЛА

Выясним зависимость изменения скорости тела от силы действующей на него и времени действия этой силы при равноускоренном движении тела из состояния покоя :

Следовательно, изменение скорости зависит не только от силы но и от времени ее действия

подставим вместо ускорения его значение и получим:

Преобразуем данное выражение

Физическая величина, равная произведению массы тела и его скорости называется

импульс силы

импульс тела

Рассмотрим полученное выражение

то его импульс равен нулю,

то его импульс не равен нулю,

С другой стороны мы знаем третий закон Ньютона:

Сила с которой взаимодействуют два любые тела, всегда равны по величине и противоположны по направлению.

Докажем эту взаимосвязь.

Согласно третьему закону Ньютона, силы взаимодействия между двумя телами равны:

Умножим правую и левую части равенства на время взаимодействия.

Получим в правой и левой части равенства импульсы сил которые сообщаются этим телам, а импульсы сил равны импульсам тел полученных во время их взаимодействия.

Данный закон является фундаментальным законом природы.

Закон сохранения импульса используется в случаях когда взаимодействие тел нельзя описать с помощью законов Ньютона, т. е. при долговременных или кратковременных взаимодействиях.

Отведем один из шариков в сторону

Мы видим что после столкновения левый шар остановился, а правый пришел в движение.

Высота подъема правого шара, равна высоте на которую отклонили левый шар.

Это говорит о том, что левыё шар отдал весь свой импульс правому шару.

пример

Рассмотрим простой пример: возьмем детский резиновый шарик, надуем его и отпустим.

Мы видим что когда воздух начинает выходить из шарика в одном направлении, то сам шарик полетит в другую сторону

Движение тела, возникающее при отделении от тела его части с некоторой скоростью, называется реактивным движением.

Скорость шарика в начальный момент времени была равна нулю

И скорость воздуха в начальный момент времени была равна нулю

Тогда импульсы тел после взаимодействия будут равны:

Согласно закону сохранения импульса, получим:

Мы увидим, что, когда вода начнет выли­ваться из трубки, сама трубка придет в движение и отклонится в сторону, противоположную направлению вытекания воды.

Примеры реактивного движения можно обнаружить и в мире растений. Например, созревшие плоды «бешеного» огурца при самом легком прикосновении отскакивают от плодоножки и из отверстия, образовавшегося на месте отделившейся ножки, с силой выбрасывается горькая жидкость с семенами; сами огурцы при этом отлетают в противоположном направлении.

Масса ракеты огромна. Она складывается из массы рабочего тела (т. е. раскаленных газов, образующихся в результате сгорания топлива и выбрасываемых в виде реактивной струи) и конечной или, как говорят, «сухой» массы ракеты, остающейся после выброса из ракеты рабочего тела.

То уравнение полученное нами для резинового шарика примет следующий вид

По мере истечения рабочего тела освободившиеся баки, лишние части оболочки и т. д. начинают обременять ракету ненужным грузом, затрудняя ее разгон. Поэтому для достижения космических скоростей применяют составные (или многоступенчатые) ракеты.

Сначала в таких ракетах работают лишь блоки первой ступени 1. Когда запасы топлива в них кончаются, они отделяются и включается вторая ступень 2;

после исчерпания в ней топлива она также отделяется и включается третья ступень 3.

Находящийся в головной части ракеты спут­ник или какой-либо другой космический аппарат укрыт головным обтекателем 4,

обтекаемая форма которого способствует уменьшению сопротивления воздуха при по­лете ракеты в атмосфере Земли.

1

2

3

4

В таблице приведены отношения начальной массы ракеты к ее конечной массе , соответствующие разным скоростям ракеты при скорости газовой струи (относи­тельно ракеты)

пример

Дано:

Решение:

СИ

Ответ:

Дано:

Решение:

Ответ:

Рассмотрим импульсы человека и земли до взаимодействия:

После взаимодействия импульсы человека и земли станут равны:

Согласно закону сохранения импульса, полный импульс системы остается неизменным:

следовательно:

Знак «-» показывает, что скорость земного шара имеет противоположное направление скорости человека.