Как формулируется закон сохранения импульса? Варианты: Сумма скоростей тел остаётся постоянной; Векторная сумма импульсов тел замкнутой системы остаётся постоянной; Сумма масс тел остаётся постоянной; Импульс каждого тела остаётся постоянным.

Векторная сумма импульсов тел замкнутой системы остаётся постоянной

Какую систему тел называют замкнутой? Варианты: Систему, тела которой взаимодействуют только друг с другом; Систему, где тела покоятся; Систему, на которую действует сила тяжести; Систему из двух тел.

Систему, тела которой взаимодействуют только друг с другом

Импульс — векторная или скалярная величина? Варианты: Векторная, направлена так же, как скорость; Векторная, направлена против скорости; Векторная, направлена по ускорению; Скалярная.

Векторная, направлена так же, как скорость

На каком законе основано реактивное движение? Варианты: На законе всемирного тяготения; На законе сохранения импульса; На законе Гука; На законе Архимеда.

На законе сохранения импульса

Тема 6 · Физика

Импульс. Закон сохранения импульса

p = m·v, столкновения, отдача, реактивное движение. 100 заданий на отработку.

Родителю: как помочь с темой «Импульс. Закон сохранения импульса»

В теме 7 подтем: Импульс тела, Скорость по импульсу, Изменение импульса, Неупругое столкновение, Отдача при выстреле, Реактивное движение, Импульс и его сохранение.

Попросите ребёнка открыть теорию и за 2–3 минуты своими словами рассказать вам главное.
Затем 10 заданий во вкладке «Практика»: смотрите не на скорость, а на точность — и на то, где понадобилась подсказка.
Ошибки не решайте за него: разберите пошаговое решение вместе и вернитесь к ним через день-два.

Кабинет родителя: что проходят, проверочные, результат ребёнка по ссылке →

Импульс и столкновения — интерактивная модельстолкните две тележки и сравните суммарный импульс до и послеОткрыть →Реактивное движение — интерактивная модельвыбрасывайте газ из ракеты порциями — импульс уходит назад, ракета летит вперёдОткрыть →Баллистический маятник — интерактивная модельвыстрелите в брусок и сравните столбики импульса и энергии до удара и послеОткрыть →

Решено

Правильно

Точность

Простыми словами

Остановить катящийся мяч легко, а грузовик с той же скоростью — нет. И пуля, хотя она лёгкая, пробивает доску из-за огромной скорости. «Запас движения» зависит и от массы, и от скорости — это импульс.

Импульс тела — произведение массы тела на его скорость. Это векторная величина, направленная так же, как скорость.

\overset{p}{www.reknow.ru} = m \overset{v}{www.reknow.ru}

импульс тела

где $m$ — масса, кг; $v$ — скорость, м/с; $p$ — импульс, кг·м/с.

$m = 25 кг$ , $v = 3 м / с$ : $p = 25 \cdot 3 = 75 кг \cdot м / с$ .
$p = 210 кг \cdot м / с$ , $m = 15 кг$ : $v = \frac{p}{m} = \frac{210}{15} = 14 м / с$ .

Изменение импульса и сила

Δ p = m v - m v_{0} = F t

изменение импульса = импульс силы

где $v_{0}$ и $v$ — начальная и конечная скорости, м/с; $F$ — сила, Н; $t$ — время её действия, с. Это другая запись второго закона Ньютона.

$m = 20 кг$ разогналось с $3$ до $25 м / с$ : $Δ p = 20 \cdot (25 - 3) = 440 кг \cdot м / с$ .
Если это заняло $t = 2 с$ , сила $F = \frac{Δ p}{t} = 220 Н$ .

Подушки безопасности, мягкие маты, согнутые при приземлении ноги увеличивают время удара $t$ — и при том же $Δ p$ сила $F$ становится меньше.

Закон сохранения импульса

В замкнутой системе (тела взаимодействуют только друг с другом) векторная сумма импульсов тел не меняется.

m_{1} \overset{v}{www.reknow.ru}_{1} + m_{2} \overset{v}{www.reknow.ru}_{2} = m_{1} \overset{v}{www.reknow.ru}_{1}^{'} + m_{2} \overset{v}{www.reknow.ru}_{2}^{'}

закон сохранения импульса

Штрихом обозначены скорости после взаимодействия. В задачах на прямой выбирают ось: импульсы по оси — со знаком «+», против — со знаком «−».

Абсолютно неупругий удар: тела сцепляются и движутся вместе

Неупругое столкновение

m_{1} v_{1} + m_{2} v_{2} = (m_{1} + m_{2}) u \Rightarrow u = \frac{m _{1} v _{1} + m _{2} v _{2}}{m _{1} + m _{2}}

общая скорость после сцепки

$m_{1} = 2 кг$ , $v_{1} = 10 м / с$ догоняет покоящуюся $m_{2} = 8 кг$ : $u = \frac{2 \cdot 10 + 8 \cdot 0}{10} = 2 м / с$ .
$m_{1} = 2 кг$ , $v_{1} = 9 м / с$ догоняет $m_{2} = 3 кг$ со скоростью $4 м / с$ : $u = \frac{18 + 12}{5} = 6 м / с$ .

Если тела движутся навстречу, импульс одного берут со знаком «минус»: $u = \frac{m _{1} v _{1} - m _{2} v _{2}}{m _{1} + m _{2}}$ .

Отдача и реактивное движение

Если система сначала покоилась, её суммарный импульс равен нулю — и после разлёта части получают равные по модулю и противоположные импульсы:

M V = m v

отдача, реактивное движение

Орудие $M = 300 кг$ , снаряд $m = 12 кг$ , $v = 200 м / с$ : $V = \frac{m v}{M} = \frac{12 \cdot 200}{300} = 8 м / с$ — назад.
Ракета $100 кг$ выбрасывает $40 кг$ газов со скоростью $200 м / с$ : $V = \frac{40 \cdot 200}{100} = 80 м / с$ .

Реактивное движение — движение, возникающее, когда от тела отделяется и движется его часть (газы из сопла ракеты, вода у кальмара). Ракете не нужна опора — она может разгоняться в безвоздушном пространстве. Теорию реактивного движения и ракетных полётов разработал К. Э. Циолковский.

Ружьё «бьёт» в плечо, лодка отплывает назад, когда с неё прыгают на берег, — это всё закон сохранения импульса.

Отдача в жизни

При выстреле ружьё и пуля получают равные по модулю и противоположные импульсы. Если приклад плотно прижат к плечу, импульс отдачи получает система «ружьё + стрелок» с большой массой — скорость отдачи $V = \frac{m v}{M}$ мала, и удар в плечо слабее.

По той же причине лодка отплывает назад, когда человек прыгает с неё на берег, а кальмары и осьминоги движутся реактивно, выбрасывая струю воды назад.

Серия: 0

Где это пригодится: ОГЭ — 1 заданиеЗадания экзамена 9 класса, которые опираются на этот материал — нажмите, чтобы раскрыть список

ОГЭ, задание 22: Комбинированная задача3 балла · высокий уровень · 20 минутОткрыть →