Билет № 4. Импульс тела. Закон сохранения импульса. Реактивное движение в природе и технике

Импульс тела (Количество движения) —векторная физическая величина, являющаяся мерой механического движения и равная произведению массы тела на его скорость. Импульс обозначается буквой p и имеет такое же направление, как и скорость. Единица измерения импульса:[ p ]= кг м/с. Импульс тела вычисляется по формуле: где m — масса тела, — скорость тела.

Изменение импульса тела равно импульсу силы, действующей на него: .

Закон сохранения импульса(абсолютно упругий удар)

До взаимодействия          После взаимодействия

Согласно 3 з-ну Ньютона: , следовательно:

Для замкнутой системы тел выполняется закон сохранения импульса: Геометрическая (векторная) сумма импульсов взаимодействующих тел, составляющих замкнутую систему, остается неизменной.

Закон сохранения импульса лежит в основе реактивного движения. Реактивное движение, используемое ныне в самолетах, ракетах и космических снарядах, свойственно осьминогам, кальмарам, каракатицам, медузам – все они, без исключения, используют для плавания реакцию (отдачу) выбрасываемой струи воды.

Под реактивным понимают движение тела, возникающее при отделении некоторой его части с определенной скоростью относительно тела. При этом возникает так называемая реактивная сила, сообщающая телу ускорение.

Реактивное движение совершает ракета (рис.). Основной частью реактивного двигателя является камера сгорания. В одной из ее стенок имеется отверстие — реактивное сопло, предназначенное для выхода газа, образующегося при сгорании топлива. Высокая температура и давление газа определяют большую скорость истечения его из сопла.

До работы двигателя импульс ракеты и горючего был равен нулю, следовательно, и после включения двигателей геометрическая сумма импульсов ракеты и истекающих газов равна нулю: , где — масса и скорость выбрасываемых газов, — масса и скорость ракеты.

В проекции на ось Oy

— скорость ракеты. Эта формула справедлива при условии небольшого изменения массы ракеты.

Главная особенность реактивного движения состоит в том, что ракета может как ускоряться, так и тормозиться и поворачиваться без какого-либо взаимодействия с другими телами в отличие от всех других транспортных средств.

Примеры абсолютно упругих ударов тел:

Закон сохранения импульса строго выполняется в явлениях отдачи при выстреле