Импульс. Закон сохранения импульса
EL Учебник по ЕГЭ

Наш учебник поможет готовится к контрошам, решать домашки, а также подготовиться
к ЕГЭ на 90+ без дополнительного поиска информации.

Вернуться ко всем темам
51

Импульс. Закон сохранения импульса

В обыденной жизни мы постоянно встречаемся с данным понятием, так как любое движущееся тело обладает ненулевым импульсом, причем величина импульса напрямую зависит от массы и скорости тела.

Импульс тела — векторная величина, равная произведению массы тела на его скорость

В одной из статей мы знакомились с динамическими законами — законами Ньютона. Второй закон Ньютона можно представить в импульсной форме:

Тогда изменение импульса тела под действием силы F в течение некоторого промежутка времени равно

Величину называют импульсом силы — мера действия силы за некоторый промежуток времени.

Закон сохранения импульса

Наверняка вы знаете, что такое отдача ружья — при стрельбе с огромной скоростью из ствола оружия вылетает пуля, при этом оружие движется в противоположную сторону. Такое явление объясняется законом сохранения импульса.

Реклама

Для начала разберемся, что такое замкнутая система — ведь ЗСИ выполняется только в замкнутых системах.

Замкнутая система — система, на которую не действуют внешние силы или действие внешних сил скомпенсировано.

Сформулируем закон сохранения импульса:

В ИСО векторная сумма импульсов замкнутой системы тел до взаимодействия и после взаимодействия не изменяется

где , — импульсы тел до взаимодействия, , — импульсы тел после взаимодействия.

Обратите внимание, что именно векторная сумма импульсов не изменяется!

Рассмотрим два вида взаимодействия тел:

Абсолютно упругий удар. Тела сталкиваются, после чего продолжают движение по отдельности, во время такого удара сохраняется механическая энергия системы. Такое взаимодействие хорошо описывается игрой в бильярд — движущиеся шары бьются о другие шары и загоняют их в лунку.

Спроецируем ЗСИ на ось Ox:

Абсолютно неупругий удар — удар, при котором тела соединяются (слипаются) друг с другом и движутся дальше как одно тело. Во время такого удара часть энергии выделяется в виде тепла, поэтому механическая энергия системы не сохраняется. Такое происходит, например, когда летящее насекомое врезается в стекло движущегося автомобиля.

Спроецируем ЗСИ на ось Ox:

Резюме:

  1. Импульс тела — векторная величина, равная произведению массы тела на его скорость
  2. Импульс силы — мера действия силы за некоторый промежуток времени
  3. Замкнутая система — система, на которую не действуют внешние силы или действие внешних сил скомпенсировано
  4. В ИСО векторная сумма импульсов замкнутой системы тел до взаимодействия и после взаимодействия не изменяется
  5. Абсолютно упругий удар — столкновение, при котором тела после удара движутся независимо друг от друга
  6. Абсолютно неупругий удар — столкновение, при котором тела после удара движутся как одно целое

Примеры задач на эту тему:

Задание 1. Задача № 3 ЕГЭ

Отношение импульса легкового автомобиля к импульсу мотоцикла . Каково отношение их скоростей  если отношение массы легкового автомобиля к массе мотоцикла ?

Ответ

2

Источник: ЕГЭ по физике 2023, основная волна

Задание 2. Задача № 3 ЕГЭ

Тело массой 3 кг движется со скоростью 4 м/c. Через какое время находясь под действием силы F  =  6 H тело остановится? Ответ запишите в секундах.

Ответ

2

Источник: ЕГЭ по физике 2023, досрочная волна.

Задание 3. Задача № 5 ЕГЭ

На рисунке приведены графики зависимости координаты от времени для двух тел: A и B, движущихся вдоль оси Ox. Выберите все верные утверждения о характере движения тел.

  1. За время от 3 до 9 с тело B прошло путь 15 м.
  2. Импульс тела A с течением времени не изменяется.
  3. В момент времени t  =  4 с проекция скорости тела A на ось Оx была равна 0.
  4. Тело B движется равномерно.
  5. В момент времени t  =  5 с импульс тела B был равен 0.
Ответ

25

Источник: ЕГЭ по физике 2023, досрочная волна

Задание 4. Задача № 22 ЕГЭ (вторая часть)

Снаряд массой 2 кг, летящий с некоторой скоростью, разрывается на два осколка. Первый осколок массой 1 кг летит под углом 90° к первоначальному направлению со скоростью 300 м/с. Скорость второго осколка равна 500 м/с. Найти скорость снаряда. Ответ приведите в метрах в секунду.

Ответ

200 м/с

Источник: ЕГЭ по физике 2013, основная волна

Задание 5. Задача № 26 ЕГЭ (вторая часть)

По гладкой наклонной плоскости, составляющей угол α = 30° с горизонтом, скользит из состояния покоя брусок массой M = 250 г. В тот момент, когда брусок прошёл по наклонной плоскости расстояние x = 3,6 м, в него попала и застряла в нём летящая навстречу ему вдоль наклонной плоскости пуля массой m = 5 г. После попадания пули брусок поднялся вверх вдоль наклонной плоскости на расстояние S = 2,5 м от места удара. Найдите скорость пули перед попаданием в брусок. Трение бруска о плоскость не учитывать. Обоснуйте применимость используемых законов.

Ответ

555 м/с

Источник: Сборник вариантов ЕГЭ Демидова, 2023


Обратная связь

Была ли эта статья тебе полезной?
Всё ли было понятно? Оставляй обратную связь, мы это ценим

Главная / Физика / Импульс. Закон сохранения импульса

Начните подготовку к ЕГЭ на 90+ с нами

Обязательно заполните все поля, иначе мы не сможем точно подобрать подготовкуу



    Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь на условия обработки данных