Импульс тела. Закон сохранения

УРОК ФИЗИКИ В 10 КЛАССЕ

• Импульс тела. Закон сохранения

СИЛА И СКОРОСТЬ

• Задача механики – описание движения тел, решается с помощью II з. Ньютона. Существуют случаи, когда силу невозможно измерить, например, столкновения тел .
• Тогда удобнее рассчитывать изменение скорости тел, т.к. сила вызывает изменение скорости. Движение тел до удара и после удара будем считать равномерными .

СИЛА И ИМПУЛЬС

• Запишем второй закон Ньютона
• F = ma

p = mv – импульс тела после взаимодействия

p 0 = mv 0 – импульс тела до взаимодействия

Ft = p - p 0

ИМПУЛЬС ТЕЛА

– произведение массы тела на его скорость .

Импульс – векторная величина, направление импульса совпадает с направлением скорости.

Единица измерения импульса кг ·м/с

Если тело покоится , то импульс равен нулю

ЗАДАЧА

• Шарик массой 100г, летящий со скоростью 20м/с, упруго ударяется о стенку и отскакивает от нее с такой же скоростью.

Найти изменение импульса шарика

Решение

p 1 mv Δp = p 2 – p 1 = mv – (- mv) =

-mv p 2 = 2mv

Δp = 2·0,1·20 = 4кг·м/с

ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ИМПУЛЬСА

• Сумма импульсов тел до взаимодействия равна сумме импульсов тел после взаимодействия

m 1 v 1 + m 2 v 2 = m 1 u 1 + m 2 u 2

В задачах рассматривается система из двух тел, внешние силы отсутствуют ( замкнутая система )

УПРУГИЙ УДАР

1. При упругом

столкновении двух тел

оба тела приобретают

новые скорости

• 2.

НЕУПРУГИЙ УДАР

• При неупругом ударе тела соединяются и после удара движутся вместе.
• Уравнение закона сохранения импульса имеет вид

• m 1 v 1 ± m 2 v 2 = (m 1 + m 2 )u

• (если тела движутся навстречу друг другу, то ставится «-», если одно тело догоняет другое, то ставится «+»)

РЕАКТИВНОЕ ДВИЖЕНИЕ

– движение тела при отделении от него некоторой массы

0 = m 1 v 1 - m 2 v 2 или m 1 v 1 = m 2 v 2

Например: а) выстрел из ружья

б) полет ракеты

? Зачем нужно прижимать приклад ружья к плечу в момент выстрела ?

ЗАДАЧА

• Летящая пуля массой 10г ударяется в брусок массой 390г и застревает в нем. Найти скорость бруска, если скорость пули 200м/с .

ЗАДАЧА

• Дано: СИ Решение

m 1 = 10г 0,01кг ЗСИ для неупругого удара

m 2 = 390г 0,39кг m 1 v 1 ± m 2 v 2 = (m 1 + m 2 )u

v 1 = 200м/с m 1 v 1 = (m 1 + m 2 )u

v 2 = 0

u - ?

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

• 1. На листке написать фамилию и имя
• 2. Указать номер варианта (1 или 2)
• 3. Тестовые задания с выбором ответа
• 4. Слайды чередуются автоматически через

1,5 минуты

• 5. Работаем самостоятельно
• 6. Желаю удачи

Т ЕС Т

• Импульсом тела называют величину равную

• Импульс тела всегда направлен

2. Если на тело не действует сила, то импульс тела

А) произведению массы тела на силу;

Б) отношению массы тела к его скорости

А) перпендикулярно скорости

2. Если на тело действует сила, то импульс тела:

А) не изменяется

В) произведению массы тела на его скорость.

А) не изменяется

Б) увеличивается

Б) сонаправлен скорости

Г) произведение массы на ускорение

В) уменьшается

В) противоположен скорости

Б) только увеличивается

Г) совпадает с ускорением

Г) равен нулю

В) только уменьшается

Г) может и увеличиваться и

уменьшаться

р 0 Г) р = 0 А ) р 1 р 2 Б) р 1 2 А) 3mv Б) 2mv В) mv Г) 0 А) mv Б) - mv В) 2mv Г) 0 В) р 1 = р 2 Г) р 1 = р 2 = 0 " width="640"

Т ЕС Т

3. Когда ступень ракеты отделяется от космического корабля, она получает некоторый импульс p 0. Какой импульс p получает при этом космический корабль?

А) р = р 0 Б) р 0

3. При выстреле из ружья пуля получает импульс р 1 , а ружьё за счет отдачи приобретает импульс р 2 . Сравните импульсы обоих тел

4. Мяч массой m брошен вверх с начальной скоростью v . Каково изменение импульса мяча за время движения от начала до возвращения в

исходную точку?

4. Два автомобиля с одинаковой массой m движутся со скоростями v и 2v относительно Земли. Чему равен модуль импульса второго автомобиля относительно первого?

В) р р 0 Г) р = 0

А ) р 1 р 2 Б) р 1 2

А) 3mv Б) 2mv В) mv Г) 0

А) mv Б) - mv В) 2mv Г) 0

В) р 1 = р 2 Г) р 1 = р 2 = 0

Вопрос №5 1 вариант 2 вариант

Тележка массой 0,1 кг движется равномерно по столу со скоростью 5 м/с , так как изображено на рисунке. Чему равен её импульс и как направлен вектор импульса?

1) 0,5 кг ·м/с, вправо

2) 0,5 кг·м/с, влево

3) 5,0 кг·м/с, вправо

4) 50 кг·м/с, влево

5) 50 кг·м/с, вправо

Автомобиль массой 1 тонна , движется прямолинейно со скоростью 20 м/с . Импульс автомобиля равен…

1) 0,5 ·10 3 кг·м/с

2) 1·10 4 кг·м/с

3) 2·10 4 кг·м/с

4) 20 кг·м/с

5) 50 кг·м/с

Вопрос №6 1 вариант 2 вариант

Автомобиль, первоначально двигавшийся со скоростью 20 м/с , после выключения двигателя остановился через 3 секунды . Сила сопротивления,действовав-шая на автомобиль при торможении равна 6000 Н . Масса автомобиля…

1) 600 кг

Материальная точка массой 1 кг двигалась по прямой и под действием силы в 20 Н изменила свою скорость на 40 м/с . За какое время это произошло?

2) 700 кг

3) 800 кг

4) 900 кг 5) 1000 кг

1) 0,5 с

2) 5 с

3) 2 с

4) 0,2 с

5) 20 с

Вопрос №7 1 вариант 2 вариант

Шар из пластилина массой m , двигаясь влево по оси ОХ, ударяется о бетонную стенку, имея перед ударом скорость v . Определите направление и модуль изменения импульса мяча.

1) влево, mv

2) влево, 2mv

3) остановится, mv

4) вправо, 2mv

5) импульс не изменится

Теннисный мяч массой m , двигаясь вправо по оси ОХ, упруго ударяется о бетонную стенку, имея перед ударом скорость v . Определите направление и модуль изменения импульса мяча.

1) влево, mv

2) влево, 2mv

3) вправо, mv

4) вправо, 2mv

5) остановится, 0

УСТАНОВИТЬ СООТВЕТСТВИЕ

Тело брошено вертикально вниз.

Как будут изменяться импульс, скорость и ускорение?

Тело брошено вертикально вверх.

Как будут изменяться импульс, скорость и ускорение?

Физические

А) импульс

величины

Их изменение

• не изменится

Б) скорость

• увеличится

В) ускорение

• уменьшится

Физические

А) импульс

Их изменение

величины

• не изменится

Б) скорость

• увеличится

В) ускорение

• уменьшится