Законы сохранения в механике.

Законы сохранения импульса и реактивное движение.

Импульсом тела р называется произведение массы тела m на его скорость u.

 

р = mu [р] = кг× м/с²

Если на тело действует сила, то под действием этой силы изменяется импульс.

F = ma = m (υ –υ ₀) / (t – t₀) = (mυ – mυ _o) / Δ t =(p – p₀) /Δ t =Δ p/Δ t

F = - второй закон Ньютона в импульсной форме.

 

Изменение импульса Dр равно произведению этой силы F на время t, в течении

которого действовала эта сила.

Dр = F × Δ t

Закон сохранения импульса: Сумма импульсов взаимодействующих тел, составляющих замкнутую (изолированную) систему, есть величина постоянная.

S p_i = const

m₁u₁ + m₂u₂ +... + m_nu_n = m₁ύ ₁ + m₂ύ ₂ +... + m_nύ _n

Замкнутая система – система тел, которые взаимодействуют друг с другом и не взаимодействуют с другими телами.

Закон сохранения импульса применяется в реактивном движении.

Контрольные вопросы.

1. Что называется импульсом?

2. В чем заключается закон сохранения импульса? Где применяется?

Лекционный материал к занятию № 13

Энергия. Закон сохранения механической энергии.

Энергия – физическая величина, являющаяся количественной мерой движения и взаимодействия всех видов материи. Изменение энергии равно работе, которую может совершить тело или система тел при переходе из данного состояния в другое, т.е. работа равна изменению энергии.

Е – энергия, [Е] = Дж

Кинетическая энергия - энергия, обусловлена движением (скоростью) тела.

Е_кин =

Потенциальная энергия - энергия, обусловленная взаимодействием разных тел или частей одного тела.

Потенциальная энергия тела поднятого над Землей на высоту h равно Е_nom= mgh

Потенциальная энергия упруго деформированной пружины

Значение потенциальной энергии зависит от нулевого уровня, обычно выбираемого из соображений удобства решения задачи.

Сумма кинетической и потенциальной энергии называется полной механической энергией.

Закон сохранения механической энергии. Полная механическая энергия замкнутой системы тел остаётся постоянной при любых движениях тел этой системы, если между телами действуют силы тяготения или силы упругости.

Если между телами действует сила трения, то полная механическая энергия несохраняется; т.к. часть её переходит во внутреннюю энергию и тела нагреваются.

Работа, мощность.

Работа - скалярная величина, равная произведению модуля силы F на модуль перемещения S и на косинус угла между направлениями векторов силы и перемещения

A = ç F ç × ç S ç × Cos a

A – работа, [А] = Дж

Работа положительна, если угол a - острый, отрицательна, если угол a - тупой.

Работа максимальна, если направление силы и перемещения совпадает, т.е. a = 0⁰.

Работа равна нулю А = 0, если направление силы перпендикулярно перемещению,

F S т.е. a = 90⁰.

Работа совершается над телом в том случае, если на тело действует сила и под действием этой силы тело перемещается.

Мощность - скалярная величина, характеризующая быстроту совершения работы.

Мощность показывает, какая совершается работа за единицу времени.

N – мощность.

[ N ] = Вт (Ватт) Вт = Дж/с