ექიმის იმპულსი

ლათინურიდან თარგმნილი, "იმპულსი" ნიშნავს "პოსტოვხს". ამ ფიზიკურ რაოდენობას ასევე უწოდებენ "როკის ზომას". ვონი მეცნიერებაში შევიდა დაახლოებით იმავე დროს, როცა ნიუტონის კანონები შემოიღეს (მაგალითად, მე-17 საუკუნეში).

ფიზიკის დარგი, რომელიც მოიცავს მატერიალური სხეულების დინებას და ურთიერთქმედებას, არის მექანიკა. მექანიზმის იმპულსი არ არის ვექტორული სიდიდე, რომელიც არის სხეულის მასის წყარო მისი სითხისთვის: p=mv. იმპულსის და სიჩქარის პირდაპირი ვექტორები ყოველთვის ერთმანეთს ემთხვევა.

CI სისტემაში ერთეულ იმპულსზე მიიღება 1 კგ მასის სხეულის იმპულსი, რომელიც იშლება 1მ/წმ სიჩქარით. ამრიგად, იმპულსური CI-ის ერთი ერთეული არის 1 კგ∙მ/წმ.

მრავალფუნქციურ ამოცანებში უყურებს სიჩქარისა და იმპულსის ვექტორების პროგნოზებს ყველაზე და ადგენს შესაბამის მნიშვნელობებს ამ პროგნოზებისთვის: მაგალითად, თუ ყველა x არის არჩეული, მაშინ უყურებს პროგნოზებს v(x) და p( x). მოცემული იმპულსისთვის მნიშვნელობა დაკავშირებულია ურთიერთობასთან: p(x)=mv(x).

მიუხედავად იმისა, თუ როგორ არის ყველაფერი მიმართული და სად არის გასწორებული, ვექტორის პროექცია მასზე იმპულსზე შეიძლება იყოს დადებითი ან უარყოფითი მნიშვნელობა.

იმპულსების შენარჩუნების კანონი

მატერიალური სხეულების იმპულსები მათი ფიზიკური ურთიერთქმედების გამო შეიძლება შეიცვალოს. მაგალითად, ძაფებზე დაკიდებული ორი ბურთის შეერთებისას, მათი იმპულსები ურთიერთგამომრიცხავი იცვლება: ერთმა ტომარამ შეიძლება დაიწყოს ნგრევა ურღვევი მდგომარეობიდან ან გაზარდოს მისი ელასტიურობა, ხოლო მეორემ, მაგალითად, შეცვალოს ელასტიურობა. თუმცა, დახურულ სისტემაში, მაშინ. თუ სხეულები ურთიერთქმედებენ ერთმანეთთან და არ დაემორჩილებიან გარე ძალების შემოდინებას, ამ სხეულების იმპულსების ვექტორული ჯამი არასტაბილური ხდება მათი ნებისმიერი ურთიერთქმედების და დარღვევის გამო. ვინც იცავს იმპულსის შენარჩუნების კანონს. ეს შეიძლება მათემატიკურად გამოვიდეს ნიუტონის კანონებიდან.

იმპულსის შენარჩუნების კანონი ასევე ვრცელდება ისეთ სისტემებზე, სადაც სხეულებზე მოქმედებს გარე ძალები, მაგრამ მათი ვექტორული ჯამი ნულის ტოლია (მაგალითად, გრავიტაციული ძალა უდრის ზედაპირის გაზაფხულის ძალას). მენტალურად, ასეთი სისტემა შეიძლება ჩაითვალოს დახურულად.

მათემატიკური ფორმით, იმპულსის შენარჩუნების კანონი იწერება შემდეგნაირად: p1+p2+…+p(n)=p1'+p2'+…+p(n)' (იმპულსები p არის ვექტორები). ორი სხეულის სისტემისთვის, განტოლება ჰგავს p1+p2=p1'+p2', ან m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'. მაგალითად, ამ შემთხვევაში ჩანთებთან, ორივე ჩანთის მთლიანი იმპულსი ურთიერთქმედების წინ უდრის მთლიან იმპულსს ურთიერთქმედების შემდეგ.

დეტალები კატეგორია: მექანიკა გამოქვეყნებულია 21.04.2014 14:29 ნახვები: 55715

კლასიკურ მექანიკას აქვს კონსერვაციის ორი კანონი: იმპულსის შენარჩუნების კანონი და ენერგიის შენარჩუნების კანონი.

სხეულის იმპულსი

ფრანგმა მათემატიკოსმა, ფიზიკოსმა და მექანიკოსმა პირველად გაიაზრა იმპულსი და ფილოსოფოსი დეკარტი, რომელმაც იმპულსს უწოდა როკის მუშტივით .

ლათინურად "იმპულსი" ითარგმნება როგორც "შტოვჰატი, რუხათი".

როგორც არ უნდა იშლება სხეული, არის იმპულსი.

ნათელია, რომ ერთი საკმარისად მაღალია, რომ ურღვევად იდგეს. ეს იმპულსი ნულის ტოლია. როგორც კი ამდენი კოშკი დაიწყებს ნგრევას, მათი იმპულსი შეწყვეტს ნულს. ღვინო ცვლას დაიწყებს და როგორც კი შეიცვლება, ლიკვიდობა იქნება.

მატერიალური წერტილის იმპულსი, ან კიდევ როკის სიძლიერე, - ვექტორული სიდიდე, რომელიც უდრის წერტილის მასის რაოდენობას მის ლიკვიდობაზე. წერტილის იმპულსის ვექტორის მიმართულებას ერიდება სითხის ვექტორის მიმართულება.

თუ ვსაუბრობთ მყარ ფიზიკურ სხეულზე, მაშინ ასეთი სხეულის იმპულსს ეწოდება სხეულის მასის დამატება მასის ცენტრის სითხეში.

როგორ გამოვთვალოთ სხეულის იმპულსი? შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ სხეული შედგება მატერიალური წერტილების უპიროვნებისგან და მატერიალური წერტილების სისტემისგან.

იაკშჩო - ერთი მატერიალური წერტილის იმპულსი, შემდეგ მატერიალური წერტილების სისტემის იმპულსი

ტობტო, მატერიალური წერტილების სისტემის იმპულსი - ეს არის სისტემაში შემავალი ყველა მატერიალური წერტილის იმპულსების ვექტორული ჯამი. მათი ლიკვიდობით ბევრი ადგილიდან მიიღებთ დიდ ფულს.

საერთაშორისო სისტემაში პულსის ერთეულია SI – კილოგრამი მეტრი წამში (კგ მ/წმ).

ძალის იმპულსი

მექანიზმს აქვს მჭიდრო კავშირი სხეულის იმპულსსა და ძალას შორის. ეს ორი რაოდენობა დაკავშირებულია მოწოდებული რაოდენობით ძალის იმპულსი .

სხეულზე არის მუდმივი ძალაფ დაველოდოთ ერთი საათი ტ , შემდეგ ნიუტონის სხვა კანონის მიხედვით

ეს ფორმულა გვიჩვენებს კავშირს ძალას შორის, რომელიც მოქმედებს სხეულზე, ძალის ეფექტსა და სხეულის სითხის ცვლილებას შორის.

დამატებითი ძალის ოდენობას სხეულზე, საათში, გარკვეული პერიოდის განმავლობაში, ე.წ ძალის იმპულსი .

სინამდვილეში, სხეულის იმპულსების იმპულსი ან ტრადიციული განსხვავებები საათის დასაწყისში და ბოლოს, როდესაც იმპულსი იცვლება ყოველ საათში.

ნიუტონის კიდევ ერთი კანონი იმპულსის სახით ჩამოყალიბებულია შემდეგნაირად: სხეულის იმპულსის ცვლილება უდრის რეალური ძალის იმპულსს. უნდა ითქვას, რომ თავად ნიუტონმა თავისი კანონი ასე ჩამოაყალიბა.

ძალის იმპულსი ასევე არის ვექტორული სიდიდე.

იმპულსის შენარჩუნების კანონი ნიუტონის მესამე კანონიდან მოდის.

უნდა გვახსოვდეს, რომ ეს კანონი აღარ მოქმედებს დახურულ ან იზოლირებულ ფიზიკურ სისტემაში. დახურული სისტემა არის სისტემა, რომელშიც სხეულები ურთიერთობენ მხოლოდ ერთმანეთთან და არ ურთიერთობენ გარე სხეულებთან.

წარმოვიდგინოთ დახურული სისტემა, რომელიც შედგება ორი ფიზიკური სხეულისგან. სხეულებს შორის ურთიერთქმედების ძალებს შინაგან ძალებს უწოდებენ.

პირველი სხეულის ძალის იმპულსი უძველესია

ნიუტონის მესამე კანონის მიხედვით, ძალები, რომლებიც მოქმედებენ სხეულებზე მათი ურთიერთქმედების დროს, სიდიდის ტოლია და პირდაპირის პარალელურად.

ისე, სხვა სხეულისთვის ძალის იმპულსი უფრო ძველია

გაანგარიშების მარტივი გზა მათემატიკურად მარტივია იმპულსის შენარჩუნების კანონის შესაბამისად:

დე მ 1 і მ 2 - მასი ტელ,

v 1 і v 2 - პირველი და მეორე სხეულის სითხე ურთიერთქმედების წინ,

v 1" і v 2" – პირველი და მეორე სხეულის სითხე ურთიერთქმედების შემდეგ .

გვ 1 = მ 1 · ვ 1 - პირველი სხეულის იმპულსი ურთიერთქმედების წინ;

p 2 = m 2 · v 2 - სხვა სხეულის იმპულსი ურთიერთქმედებამდე;

p 1 "= m 1 · v 1" - პირველი სხეულის იმპულსი ურთიერთქმედების შემდეგ;

p 2 "= m 2 · v 2" - სხვა სხეულის იმპულსი ურთიერთქმედების შემდეგ;

ტობტო

გვ 1 + გვ 2 = p 1" + p 2"

დახურულ სისტემაში სხეულს არ შეუძლია იმპულსების გაცვლა. და ამ სხეულების იმპულსების ვექტორული ჯამი ურთიერთქმედებამდე იგივეა, რაც მათი იმპულსების ვექტორული ჯამი ურთიერთქმედების შემდეგ.

ასე რომ, ჩირაღდნიდან სროლის შედეგად იცვლება თავად ჩირაღდნის იმპულსი და იარაღის იმპულსი. თუ სროლისა და გამაგრილებლის იმპულსების ჯამი, რომელიც ახალშია, დაკარგავს იმპულსების თანაბარ რაოდენობას რბენისა და სიგრილის, რომელიც გაფრინდება სროლის შემდეგ.

ჰარმონიული იარაღიდან სროლისას ხდება უკან დაბრუნება. ჭურვი წინ მიფრინავს, თავად ჭურვი კი უკან ბრუნდება. ჭურვი და ჰარმატა არის დახურული სისტემა, რომელიც არის იმპულსის შენარჩუნების კანონი.

კანის იმპულსი დახურულ სისტემაში ისინი შეიძლება შეიცვალოს სათითაოდ მათი ურთიერთქმედების შემდეგ. ალე სხეულის იმპულსების ვექტორული ჯამი, რომლებიც შედიან დახურულ სისტემაში, არ იცვლება, როდესაც ეს სხეულები ურთიერთქმედებენ საათთან, მაშინ ის მოკლებულია უცვლელ ზომას. ცე ი є იმპულსების შენარჩუნების კანონი.

უფრო ზუსტად, იმპულსის შენარჩუნების კანონი ჩამოყალიბებულია შემდეგნაირად: დახურული სისტემის ყველა სხეულის იმპულსების ვექტორული ჯამი არის მუდმივი მნიშვნელობა, რადგან მასზე მოქმედი გარე ძალები მუდმივია, ან მათი ვექტორული ჯამი ნულის ტოლია.

სხეულის სისტემის იმპულსი შეიძლება შეიცვალოს გარე ძალების გავლენის გამო. და მაშინ იმპულსის შენარჩუნების კანონი არ მოქმედებს.

უნდა ითქვას, რომ ბუნებას არ აქვს დახურული სისტემები. თუ იმ დროს ძალიან ცოტა გარე ძალები მოქმედებს, მაგალითად, დარტყმის საათში, ინსულტის დროს და ა. როგორც დახურული.

გარდა ამისა, რადგან სისტემაზე მოქმედებს გარე ძალები და მათი პროექციის ჯამი ერთ-ერთ კოორდინატულ ღერძზე ნულის ტოლია (მაშინ ძალები თანაბრად მნიშვნელოვანია ამ ღერძზე), მაშინ იმპულსის შენარჩუნების კანონი პირდაპირ მთავრდება. .

იმპულსის შენარჩუნების კანონსაც უწოდებენ ფულის დაზოგვის კანონი .

იმპულსის შენარჩუნების კანონის ყველაზე ლამაზი კონდახი არის რეაქტიული რაკეტა.

ჯეტ როკი

რეაქტიულ რუკს უწოდებენ სხეულის რუკს, რომელიც წარმოიქმნება, როდესაც რომელიმე ნაწილი ძლიერდება სასიმღერო სითხისგან. სხეული თვითონ ართმევს იმპულსს საკუთარი სხეულიდან.

თვითმფრინავის უმარტივესი კონდახი არის ქარიანი ტომრის ფრენა, საიდანაც ქარში უნდა გახვიდეთ. როგორც კი ჩანთას ჩავატარებთ და გავუშვებთ, ქარის გვერდით დავიწყებთ ფრენას, რათა მისგან გამოვიდეთ.

რეაქტიული რაკეტის კონდახი ბუნებაში არის აღნიშნული ხილის ნაყოფი, რომელიც ფეთქდება. ამ შემთხვევაში, ფეხი თავად გაფრინდება დაყრდნობილი მხრიდან.

მედუზა, კუტი და ზღვის ფსკერის სხვა ტომრები შრება, იღებენ წყალს და შემდეგ გამოდევნიან მას.

რეაქტიული ბიძგი ემყარება იმპულსის შენარჩუნების კანონს. ჩვენ ვიცით, რომ რუსულ რაკეტებში რეაქტიული ძრავით, წვის შედეგად, ჭავლი ამოდის საქშენიდან ან გაზზე ( რეაქტიული ნაკადი ). ძრავის ურთიერთქმედების შედეგად მეტყველებასთან, რომელიც მიედინება, ჩნდება რეაქტიული ძალა . ვინაიდან რაკეტა, ამავე დროს ფეთქებადი მეტყველებით, არის დახურული სისტემა, მაშინ ასეთი სისტემის იმპულსი დროთა განმავლობაში არ იცვლება.

რეაქტიული ძალა წარმოიქმნება სისტემის ნაწილებს შორის ურთიერთქმედებიდან. გარეგანი ძალები არ მიედინება მათ გარეგნობაში.

სანამ რაკეტა ნგრევას დაიწყებდა, რაკეტისა და სროლის იმპულსების ჯამი ნულს აღწევდა. ასევე იმპულსების კონსერვაციის კანონის მიხედვით ძრავების ჩართვის შემდეგ ამ იმპულსების ჯამი კვლავ ნულის ტოლია.

დე მასის რაკეტა

მზა გაზის ლიკვიდობა

რაკეტის სიჩქარის შეცვლა

∆mf - ვიტრატა მასი პალივა

დაგვეთანხმებით, რაკეტამ ფუნქციონირება ერთი საათის განმავლობაში გააგრძელა ტ .

მეტოქეობის შეურაცხმყოფელი ნაწილების დაყოფის შემდეგ ∆ ტ, ოტრიმაემო ვირაზ

ნიუტონის სხვა კანონის მიხედვით, რეაქტიული ძალა უძველესია

რეაქტიული ძალა, ანუ რეაქტიული ბიძგი, უზრუნველყოფს რეაქტიული ძრავის და მასთან დაკავშირებული ობიექტის მოძრაობას პირდაპირი რეაქტიული თვითმფრინავის ბოლოში.

რეაქტიული ძრავები გამოიყენება მიმდინარე ფრენებში და სხვადასხვა რაკეტებში, სამხედრო თვითმფრინავებში, კოსმოსურ ხომალდებში და ა.შ.

ნებისმიერი სახის სამუშაო ძველ სხეულზე კლასიკურ მექანიკაში მოითხოვს იმპულსის კონცეფციის ცოდნას. სტატიაში განიხილება ეს კონცეფცია, მოცემულია კვების მიმართულება, თუ რა მიმართულებით არის მიმართული სხეულის იმპულსის ვექტორი და როგორ უნდა მიმართოს პრობლემის კონდახს.

როკის სიძლიერე

იმის გასაგებად, თუ სად არის მიმართული სხეულის იმპულსის ვექტორი, ჯერ უნდა გავიგოთ მისი ფიზიკური მდებარეობა. ტერმინი პირველად ახსნა ისააკ ნიუტონმა, მაგრამ მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ გალილეო გალილეის იტალიურ სწავლებებს მის ნაშრომში მსგავსი კონცეფცია აქვს. ობიექტის დასახასიათებლად, რომელიც იშლება, ჩვენ შემოვიღეთ სიდიდე, რომელსაც ეწოდება ძალა, წნევა ან იმპულსი (იმპეტო იტალიური). ისააკ ნიუტონის დამსახურება მდგომარეობს იმაში, რომ მან შეძლო ამ მახასიათებლის დაკავშირება სხეულზე მოქმედ ძალებთან.

ისე, თავდაპირველად და უფრო სწორად, მათ, ვისაც სხეულის იმპულსის ქვეშ მეტი ესმით, ხელის მაჯას უწოდებენ. სინამდვილეში, გაანალიზებული რაოდენობის მათემატიკური ფორმულა იწერება როგორც:

აქ m არის სხეულის მასა, v არის სხეულის სიძლიერე. როგორც ფორმულიდან ჩანს, საუბარი არ არის რაიმე იმპულსზე, მხოლოდ სხეულის სითხეზე და ხელის სიძლიერეზე.

მნიშვნელოვანია, რომ ეს ფორმულა არ მოჰყვეს მათემატიკურ მტკიცებულებებს ან გამონათქვამებს. ამ დანაშაულს ფიზიკაში აქვს დამნაშავედ ინტუიციური, ყოველდღიური ხასიათი. ასე რომ, თუ რომელიმე კეთილი ადამიანი გააცნობიერებს, რომ ბუზიც და პოპულარობაც დიდი სიჩქარით დაიმსხვრევა, მაშინ უპირატესობა ბევრად უფრო მნიშვნელოვანი იქნება, რადგან როკს გაცილებით მეტი ძალა ექნება, ვიდრე კომას.

ნიშნები მიუთითებს სხეულის იმპულსის ვექტორზე, როგორც ჩანს შორიდან.

ძალის იმპულსი არის ხელის სიძლიერის შეცვლის მიზეზი

ნიუტონის მახასიათებელი ინტუიციურად შემოიტანა და დაუკავშირდა სხვა კანონს, რომელსაც მისი მეტსახელი ჰქვია.

ძალის იმპულსი არის ფიზიკური სიდიდე, რომელიც შეესაბამება მოცემულ სხეულს დამატებული გარე ძალის რაოდენობას ყოველდღე ერთი საათის განმავლობაში. ნიუტონის კანონის სწრაფად შესწავლის შემდეგ და იმის გათვალისწინებით, რომ ძალის დიდი ხნის განმავლობაში შენახვა შეუძლებელია, შეგიძლიათ გააგრძელოთ შემდეგი:

F? * Δt = m * a? *Δt.

აქ Δt არის F ძალის მოქმედების საათი, a არის წრფივი აჩქარება, რომელიც F ძალით მოქმედებს სხეულზე და m მასაზე. როგორც ჩანს, სხეულის აჩქარების გამრავლება ერთი საათის განმავლობაში, რასაც აკეთებს, უფრო მეტ სითხეს იძლევა. ეს ფაქტი საშუალებას გვაძლევს გადავიწეროთ ფორმულა სრულიად განსხვავებული გზით:

F? * Δt = m * Δv?, დე Δv? = ა? *Δt.

თანასწორობის მარჯვენა ნაწილი არის ხელების რაოდენობის ცვლილება (მშვენიერია პირველ წერტილში). Ნახავ:

F? * Δt = Δp¯, სადაც Δp = m * Δv?.

ამ გზით, ნიუტონის კანონისა და ძალის იმპულსის ცნებების გამოყენებით, შეიძლება მნიშვნელოვანი ნაბიჯის გადადგმა: გარკვეული პერიოდის განმავლობაში ობიექტზე გარეგანი ძალის შემოდინება იწვევს მისი სიძლიერის ცვლილებას.

ახლა გონივრული ხდება, რომ ხელის ძალას ჩვეულებრივ იმპულსს უწოდებენ და მისი ცვლილებაც კი ძალის იმპულსით ხდება (სიტყვა „ძალა“ ყოველთვის გამოტოვებულია).

ვექტორული რაოდენობა p¯

ამ მნიშვნელობების ზემოთ (F, v, a, p) არის ბრინჯი. ეს ნიშნავს, რომ ჩვენ ვსაუბრობთ ვექტორულ მახასიათებელზე. მოძრავის სიძლიერე, ისევე როგორც სითხე, ძალა და აჩქარება, გარდა აბსოლუტური მნიშვნელობისა (მოდული), ასევე შეიძლება პირდაპირ იყოს აღწერილი.

ვინაიდან კანის ვექტორი შეიძლება დაიყოს მიმდებარე კომპონენტებად, მაშინ, მართკუთხა დეკარტის კოორდინატთა სისტემის გამოყენებით, შეგვიძლია ჩამოვწეროთ მიმდინარე ეკვივალენტები:

1) p = m * v;

2) p x = m * v x; p y = m * v y; p z = m * v z;

3) |p¯| = √(p x 2 + p y 2 + p z 2).

აქ 1-ლი გამოხატულება არის ვექტორული ფორმა, რომელიც წარმოადგენს მთელ სხეულს, ფორმულების მე-2 ნაკრები საშუალებას გაძლევთ გახსნათ კანი იმპულსის p კომპონენტებიდან, იცოდეთ სითხის კონკრეტული კომპონენტები (ინდექსები x, y, z საუბრობენ პროექციაზე ვექტორის ზედაპირზე ყველა კოორდინატი). და ბოლოს, ფორმულა 3 საშუალებას გაძლევთ გამოთვალოთ ვექტორის სიდიდე იმპულსამდე (სიდიდის აბსოლუტური მნიშვნელობა) მისი კომპონენტების მეშვეობით.

სად არის სხეულის იმპულსის მიმართულება?

ხელის ძალისა და მისი ძირითადი ძალის გაგების შემდეგ, თქვენ შეგიძლიათ მარტივად გაიგოთ საკვების მიწოდება. გასწორების სხეულის იმპულსის ვექტორი ასევე არის ხაზოვანი სითხის ვექტორი. ფაქტობრივად, მათემატიკიდან ირკვევა, რომ ვექტორის გამრავლება k რიცხვზე იწვევს ახალი b ვექტორის შექმნას, რომელსაც განსაზღვრავს დღევანდელი ხელისუფლება:

• ამ დღეს რიცხვის დამატებითი დამატება არის გამომავალი ვექტორის მოდული, შემდეგ |b¯| = k * | a | |;
• გასწორებების რაოდენობა იგივეა, რაც გამომავალი ვექტორი, თუ k > 0, წინააღმდეგ შემთხვევაში გასწორებები იგივე იქნება, რაც a.

ამ შემთხვევაში a ვექტორის როლს ასრულებს v სიჩქარე, იმპულსი p არის ფასის ვექტორი b, ხოლო k რიცხვი არის m სხეულის ფასი. ფრაგმენტები რჩება დადებითად (m>0), მაშინ, რაც მიუთითებს ელექტრომომარაგებაზე: როგორია სხეულის იმპულსის ვექტორის მიმართულებები, ასე ვთქვათ, როგორია სითხის მიმართულებები v.

ვექტორული ცვლილება როკ-ის რაოდენობის

მოდით შევხედოთ კიდევ ერთ მსგავს განტოლებას: სად არის სხეულის იმპულსის ცვლილების ვექტორის მიმართულება, შემდეგ Δp?. ახალი პროდუქტის დასადასტურებლად გამოიყენეთ შემდეგი ფორმულა:

F? * Δt = m * Δv = Δp?.

პირველი პუნქტიდან გამომდინარე, შეგვიძლია ვთქვათ, რომ მკლავის Δp სიჩქარის პირდაპირი ცვლილება უახლოვდება პირდაპირი ძალის ვექტორს F (Δt > 0) ან სითხის Δv (m > 0) პირდაპირი ცვლილების ვექტორს.

აქ მნიშვნელოვანია, რომ არ დაიბნეთ, არამედ ვისაუბროთ ღირებულებების ცვლილებაზე. ჰალალის ტიპში, ვექტორები p და Δp არ ემთხვევა ერთმანეთს, რადგან სუნის ფრაგმენტები არანაირად არ არის დაკავშირებული ერთმანეთთან. მაგალითად, თუ ძალა F იმოქმედებს ობიექტის გადაადგილების სითხის საწინააღმდეგოდ, მაშინ p და Δp იქნება საპირისპირო მიმართულებით.

რამდენად მნიშვნელოვანია რამდენი ხელის ვექტორული ხასიათის ინტერპრეტაცია?

განიხილება საკვები: სად არის სხეულის იმპულსის ვექტორის მიმართულება და მისი ცვლილების ვექტორი, რაც ნიშნავს არა მარტივ კვებას. მარჯვნივ, იმპულსების შენარჩუნების კანონი ვრცელდება კანის კომპონენტზე. შემდეგ ყველაზე სრული ფორმით, vin ასე იწერება:

p x = m * v x; p y = m * v y; p z = m * v z.

ვექტორის p კანის კომპონენტი ინარჩუნებს თავის მნიშვნელობას ურთიერთ ობიექტების სისტემაში, რადგან არ არსებობს გარე ძალები (Δp = 0).

როგორ გამოვიყენოთ ეს კანონი და p მნიშვნელობის ვექტორული გამოვლინებები სხეულებს შორის ურთიერთქმედების პრობლემის გადასაჭრელად?

ზავდანნია ორი მაგარი

ქვემოთ მოყვანილი სურათი ასახავს სხვადასხვა მასის ორ ძაფს, რომლებიც დაფრინავენ სხვადასხვა ტილოების ქვეშ ჰორიზონტალურ ხაზამდე. დაე, მასა გაიზარდოს m 1 = 1 კგ, m 2 = 0,5 კგ, სიჩქარე v 1 = 2 მ / წმ, v 2 = 3 მ / წმ. აუცილებელია პირდაპირ განისაზღვროს იმპულსი ბურთის ზემოქმედების შემდეგ, რომელიც რჩება აბსოლიტურად უზამოდ.

პრობლემის გაგებას რომ დაიწყებთ, ჩაწერეთ ხელების რაოდენობის უცვლელობის კანონი ვექტორულ ფორმაში ისე, რომ:

p 1 + p 2 = კონსტ.

იმპულსის კანის კომპონენტის ფრაგმენტები უნდა იყოს შენახული, აუცილებელია მთელი სტრუქტურის გადაწერა და ასევე ისე, რომ პუნქციის შემდეგ ორი კუნთი ერთ ობიექტად დაიწყოს კოლაფსი (აბსოლუტურად არასაგაზაფხულო დარტყმა):

m 1 * v 1x + m 2 * v 2x = (m 1 + m 2) * u x;

M 1 * v 1y + m 2 * v 2y = (m 1 + m 2) * u y.

არის მინუს ნიშანი პირველი სხეულის იმპულსის პროექციაზე მთელ სხეულზე, რომელიც ჩნდება ღერძის შერჩეული ორდინატული ვექტორის მიმართ სისწორის შედეგად (დივ. ნახ.).

ახლა აუცილებელია სითხის u უცნობი კომპონენტების გამოხატვა და შემდეგ გამოსახულებაში ხილული მნიშვნელობების ჩანაცვლება (სითხის სხვადასხვა პროგნოზები ენიჭება ვექტორების მრავალ მოდულს v 1 და v 2 ტრიგონომეტრიულ ფუნქციებზე ii):

u x = (m 1 * v 1x + m 2 * v 2x) / (m 1 + m 2), v 1x = v 1 * cos (45 o); v 2x = v 2 * cos (30 o);

u x = (1 * 2 * 0,7071 + 0,5 * 3 * 0,866) / (1 + 0,5) = 1,8088 მ/წმ;

u y = (-m 1 * v 1y + m 2 * v 2y) / (m 1 + m 2), v 1y = v 1 * sin (45 o); v 2y = v 2 * sin (30 o);

u y = (-1 * 2 * 0,7071 + 0,5 * 3 * 0,5) / (1 + 0,5) = -0,4428 მ/წმ.

ეს არის სხეულის სითხის ორი კომპონენტი დარტყმის შემდეგ და ბურთის „დაწებება“. როგორც კი სითხე პირდაპირ შეუერთდება იმპულსის ვექტორს p, მაშინ ამოცანის დენის მიწოდება შეიძლება მიღწეული იყოს u-ს გამოთვლით. სადაც ჰორიზონტალური ღერძი შეესაბამება u y და u x კომპონენტების არქტანგენსს:

α = არქტანი(-0,4428 / 1,8088) = -13,756 o.

მინუს ნიშანი მიუთითებს, რომ დარტყმის შემდეგ იმპულსი (სიჩქარე) გასწორდება x ღერძის გასწვრივ.

იმპულსი (როკის სიძლიერე) - ვექტორული ფიზიკური სიდიდე, რომელიც არის სხეულის მექანიკური მოძრაობის სამყარო. კლასიკურ მექანიზმს აქვს სხეულის იმპულსი და მასის ტრადიციული მარაგი მრომლის სხეულიც იოგინეზეა ვ, იმპულსი გადის პირდაპირ სიჩქარის ვექტორიდან:

სისტემის იმპულსინაწილაკები არის მიმდებარე ნაწილაკების იმპულსების ვექტორული ჯამი: p=(ჯამ) p i, დე p i- i-ე ნაწილაკის იმპულსი.

თეორემა სისტემის იმპულსის ცვლილების შესახებ: სისტემის გარე იმპულსი შეიძლება შეიცვალოს ყოველგვარი გარე ძალების გარეშე: Fext=dp/dt(1), შემდეგ. დროთა განმავლობაში სისტემის იმპულსის მსგავსია ყველა გარე ძალების ვექტორული ჯამი, რომლებიც მოქმედებენ როგორც სისტემის ნაწილები. როგორც ერთი ნაწილის შემთხვევაში, გამონათქვამიდან (1) გამომდინარეობს, რომ სისტემის იმპულსის ზრდა უდრის ყველა გარე ძალების შედეგის იმპულსს დროის იმავე პერიოდის განმავლობაში:

p2-p1 = t & 0 F გარე dt.

კლასიკურ მექანიკას უფრო მეტი აქვს იმპულსიმატერიალური წერტილების სისტემას ეწოდება ვექტორული რაოდენობა, რომელიც წარმოადგენს მატერიალური წერტილების შემოქმედებითი მასის ტრადიციულ რაოდენობას მათ ლიკვიდობაზე:

ამიტომ, რაოდენობას ეწოდება ერთი მატერიალური წერტილის იმპულსი. ეს არის ვექტორული სიდიდე, გასწორებული ამ მხრიდან, ისევე როგორც ნაწილის სითხე. საერთაშორისო სისტემაში იმპულსების შემცირების ერთეული არის ერთეული (SI) є კილოგრამი მეტრი წამში(კგ მ/წმ).

ვინაიდან მარჯვნივ გვაქვს ბოლო ზომის სხეული, რომელიც არ შედგება დისკრეტული მატერიალური წერტილებისგან, მისი იმპულსის დასადგენად აუცილებელია სხეულის დაშლა წვრილ ნაწილებად, რომლებზეც შეიძლება შეხება იყოს მატერიალური წერტილებით და მივყვეთ მათ, შედეგად და შეიძლება მოიხსნას:

სისტემის იმპულსი, იმის გამო, რომ ყოველდღიური გარე ძალები არ მოქმედებენ (ან ისინი კომპენსირებულია), გადარჩენასაათებში:

იმპულსის გადარჩენა ამ შემთხვევაში გამოწვეულია ნიუტონის სხვა და მესამე კანონიდან: დაწერე სხვა ნიუტონის კანონი კანისა და მატერიალური წერტილების შენახვის სისტემისთვის და შეაჯამა ყველა მატერიალური წერტილი სისტემის ფორმირებისთვის, ნიუტონის მესამე კანონის მიხედვით, ეჭვიანობა მოიხსნება. (*).

რელატივისტურ მექანიკაში არაურთიერთმა მატერიალური წერტილების სისტემის ტრივიალურ იმპულსს ეწოდება რაოდენობა.

,

დე მ ი- მასა მე- მატერიალური ქულები.

მატერიალური წერტილების არაურთიერთქმედების დახურული სისტემისთვის ეს მნიშვნელობა შენახულია. თუმცა, ტრივიალურ იმპულსს არ გააჩნია რელატივისტური ინვარიანტული სიდიდე და დარჩენილი ნაწილი რჩება სისტემაში. უფრო მნიშვნელოვანი მნიშვნელობა იქნება ოთხგანზომილებიანი იმპულსი, რომელიც ერთი მატერიალური წერტილისთვის განისაზღვრება როგორც

სინამდვილეში, ნაწილის მასას, იმპულსსა და ენერგიას შორის შემდეგი ურთიერთობები ხშირად წარმოიქმნება:

პრინციპში, არაურთიერთმა მატერიალური წერტილების სისტემისთვის, მათი იმპულსები გათვალისწინებულია. ამასთან, რელატივისტურ მექანიკაში ურთიერთქმედების ნაწილაკებისთვის, არა მხოლოდ შესანახი ნაწილაკების იმპულსები, არამედ მათ შორის ურთიერთქმედების ველის იმპულსი. მაშასადამე, რელატივისტურ მექანიკაში კარგად გააზრებული სიდიდე არის ენერგია-იმპულსის ტენსორი, რომელიც კვლავ აკმაყოფილებს კონსერვაციის კანონებს.

იმპულსების ძალა

· დანამატიანობა.ეს ძალა ნიშნავს, რომ მექანიკური სისტემის იმპულსი, რომელიც შედგება მატერიალური წერტილებისგან, უდრის სისტემაში შემავალი ყველა მატერიალური წერტილის იმპულსების ჯამს.

· უცვლელობა სისტემის ბრუნვასთან მიმართებაში.

· Შენახვა.ურთიერთქმედების დროს იმპულსი არ იცვლება, ამიტომ სისტემის მექანიკური ძალის გარეშე შეცვლა შეუძლებელია. ეს ძალა უცვლელია გალილეოს ხელახალი ინტერპრეტაციამდე.კინეტიკური ენერგიის დაზოგვის ძალა, იმპულსის დაზოგვა და ნიუტონის სხვა კანონი საკმარისია იმპულსის მათემატიკური ფორმულის გამოსაყვანად.

იმპულსის დამზოგავი კანონი (რამდენიმე როკ ძვლის დაკრძალვა)- სისტემის ყველა სხეულის იმპულსების ვექტორული ჯამი მუდმივი მნიშვნელობაა, ვინაიდან სისტემაზე მოქმედი გარე ძალების ვექტორული ჯამი ნულის ტოლია.

კლასიკურ მექანიკაში იმპულსის შენარჩუნების კანონი გამომდინარეობს ნიუტონის კანონებიდან. p align="justify"> ნიუტონის კანონებიდან ჩანს, რომ რუსეთში, ცარიელ სივრცეში, იმპულსი ინახება საათში და ურთიერთქმედების მტკიცებულების გამო, მისი ცვლილების სიჩქარე განისაზღვრება ჯამით. ძალების ანგარიშები.

როგორც კონსერვაციის ერთ-ერთი ფუნდამენტური კანონი, ნოეთერის თეორემაზე დაფუძნებული კავშირების იმპულსის შენარჩუნების კანონი, ერთ-ერთი ფუნდამენტური სიმეტრიით, იგივე სივრცეა.

სხეულის იმპულსის შეცვლა უდრის სხეულზე მოქმედი ყველა ძალის იმპულსს.ეს არის ნიუტონის კანონის განსხვავებული ფორმულირება

ნიუტონის კანონების შესწავლის შემდეგ, ცხადია, რომ ამის დახმარებით შესაძლებელია მექანიკის ფუნდამენტური კანონების შემუშავება, რადგან ჩვენ ვიცით ყველა ის ძალა, რომელიც სხეულს ამოძრავებს. და სიტუაციები, რომლებშიც მნიშვნელოვანი ფასეულობები მნიშვნელოვანია და რთულდება. მოდით შევხედოთ რამდენიმე ასეთ სიტუაციას.როდესაც ბილიარდის ორი ბურთი ან მანქანა ერთმანეთთან არის დაკავშირებული, შეგვიძლია ვიკამათოთ ბუნებაში არსებულ ძალებზე, არის გაზაფხულის ძალები. თუმცა, შეუძლებელია არც ერთი მოდულის და არც მათი უშუალოდ დაყენება, მით უმეტეს, რომ მათი შესრულება შეიძლება რთული იყოს მოკლე დროში.რუსეთის რაკეტებითა და რეაქტიული თვითმფრინავებით, ასევე ცოტა რამ შეგვიძლია ვთქვათ იმ ძალებზე, რომლებიც გვამებს მოძრაობაში აყენებენ.ასეთ სიტუაციებში, მეთოდები სტაგნირებულია, რაც საშუალებას გაძლევთ თავიდან აიცილოთ რუსების მმართველების გადაწყვეტილებები და სწრაფად აღმოაჩინოთ ამ მეტოქეობის მემკვიდრეობა. ამ შემთხვევაში განვითარდება ახალი ფიზიკური რაოდენობები. მოდით შევხედოთ ერთ-ერთ ამ რაოდენობას, რომელსაც სხეულის იმპულსი ეწოდება

ისარი, რომელიც გამოშვებულია ციბულიდან. რაც უფრო დიდხანს შენარჩუნდება კონტაქტი წევასა და ბუმს (∆t) შორის, მით მეტია ბუმის პულსის ცვლილება (∆) და, შესაბამისად, უფრო დიდია ბოლო სითხე.

ორი ჩანთა ერთმანეთზეა მიბმული. სანამ ბურთები კონტაქტში არიან, ისინი მოქმედებენ ერთი ერთზე თანაბარი ძალებით მოდულის უკან, როგორც ამას ნიუტონის მესამე კანონი გვაცნობს. ასევე, მათი იმპულსების ცვლილებები ასევე შეიძლება თანაბარი იყოს მოდულში, რადგან ბურთების მასები არ არის თანაბარი.

ფორმულების გაანალიზების შემდეგ, შეგიძლიათ ორი მნიშვნელოვანი დასკვნის გამოტანა:

1. თუმცა, გარკვეული პერიოდის განმავლობაში მოქმედი ძალები იწვევენ, თუმცა იმპულსის ცვლილებებს სხვადასხვა სხეულებში, დანარჩენების მასის მიუხედავად.

2. სხეულის იმპულსში ერთი და იგივე ცვლილება შეიძლება მიღწეული იყოს ან სამი საათის განმავლობაში მცირე ძალის მოქმედებით, ან იმავე სხეულზე მცირე ხნით დიდი ძალის მოქმედებით.

ნიუტონის სხვა კანონის გამოყენებით შეგვიძლია დავწეროთ:

∆t = ∆ = ∆ / ∆t

სხეულის იმპულსის ცვლილებასთან მიმართებაში იმ საათამდე, რომლის განმავლობაშიც ხდება ცვლილება, იზრდება სხეულზე მოქმედი ძალების რაოდენობა.

შედეგების გაანალიზების შემდეგ, ცხადია, რომ ნიუტონის სხვა კანონი საშუალებას გვაძლევს გავაფართოვოთ ასოცირებული ამოცანების კლასი და შევიტანოთ დავალებები, რომლებშიც სხეულის მასა იცვლება დროთა განმავლობაში.

როგორ შეგვიძლია შევეცადოთ განვსაზღვროთ სხეულების ცვლადი მასის მნიშვნელობა ნიუტონის სხვა კანონის პირველადი ფორმულირების გამოყენებით:

მაშინ ასეთი გადაწყვეტილების მცდელობა მოწყალებას გამოიწვევს.

ამის მაგალითი შეიძლება იყოს უკვე ნახსენები რეაქტიული თვითმფრინავი ან კოსმოსური რაკეტა, რომელიც გამუდმებით ანთებს ცეცხლს და რომლის პროდუქცია კოსმოსის უკიდეგანოში ყრია. ბუნებრივია, თვითმფრინავებისა და რაკეტების წონა იცვლება მთელ მსოფლიოში და ცეცხლის დაწვა.

იმისდა მიუხედავად, რომ ნიუტონის სხვა კანონი "თანაბარი ძალის" სახით უდრის სხეულის მასის მატებას მისი აჩქარებისას" საშუალებას გაძლევთ მიაღწიოთ ბრძანებების ფართო კლასს, არის სხეულის კოლაფსის ეპიზოდები, რომელთა სრულად აღწერა შეუძლებელია და ამ ნათესავებს. ასეთ სიტუაციებში აუცილებელია სხვა კანონის ჩამოყალიბება, რომელიც გულისხმობს სხეულის იმპულსის ცვლილებას მოქმედი ძალის იმპულსით. გარდა ამისა, არსებობს დავალებების სერია, რომლებშიც მმართველებს შორის ურთიერთობა მათემატიკურად უკიდურესად რთული ან შეუძლებელია. დროა გავიგოთ იმპულსის ცნება.

იმპულსის შენარჩუნების დამატებითი კანონისა და ძალის იმპულსსა და სხეულის იმპულსს შორის ურთიერთკავშირის შემდეგ, შეგვიძლია გამოვიტანოთ სხვა და ნიუტონის მესამე კანონი.

ნიუტონის კიდევ ერთი კანონი მომდინარეობს ძალის იმპულსსა და სხეულის იმპულსს შორის ურთიერთმიმართებიდან.

ძალის იმპულსი ან ტრადიციული ცვლილებები სხეულის იმპულსში:

ყოველდღიური გადაცემის დასრულების შემდეგ, ჩვენ ვხსნით ძალის სიცარიელეს აჩქარების გამო, და აჩქარებაც კი მითითებულია, როგორც სითხის ცვლილება იმ საათამდე, რომლის დროსაც მოხდა ეს ცვლილება:

ჩვენს ფორმულაში მნიშვნელობების ჩანაცვლებით, შეგვიძლია გამოვაკლოთ ფორმულა ნიუტონის კანონს:

ნიუტონის მესამე კანონის გამოსაყვანად ჩვენ გვჭირდება იმპულსის შენარჩუნების კანონი.

ვექტორები აძლიერებენ სითხის ვექტორულობას, ასე რომ, სითხე შეიძლება პირდაპირ შეიცვალოს. ხელახალი შექმნის შემდეგ ის ამოღებულია:

დროის მონაკვეთი დახურულ სისტემაში იქნება მუდმივი მნიშვნელობა ორივე სხეულისთვის, შეგვიძლია დავწეროთ:

ჩვენ უარვყავით ნიუტონის მესამე კანონი: ორი სხეული ურთიერთქმედებს ერთმანეთთან სიდიდით თანაბარი და მიმართულების საწინააღმდეგო ძალებით. ამ ძალების ვექტორები პირდაპირ ტოლია ერთმანეთთან, შესაბამისად, ამ ძალების მოდულები ტოლია მათი მნიშვნელობებით.

ცნობების სია

1. ტიხომიროვა S.A., Yavorsky B.M. ფიზიკა (ძირითადი რევანდი) - მ.: მნემოსინა, 2012 წ.
2. Gendenshtein L.E., Dik Yu.I. ფიზიკა მე-10 კლასი. – კ.: მნემოსინა, 2014 წ.
3. Kikoin I.K., Kikoin A.K. ფიზიკა - 9, მოსკოვი, პროსვიტნიცვო, 1990 წ.

სახლის გაუმჯობესება

1. სხეულის იმპულსისთვის მინიჭებული თარიღები, ძალის იმპულსი.
2. როგორ უკავშირდება სხეულის იმპულსები ძალის იმპულსებს?
3. რა იდეების შემუშავება შეიძლება სხეულის იმპულსისა და ძალის იმპულსის ფორმულების გამოყენებით?

1. ინტერნეტ პორტალი Questions-physics.ru().
2. ინტერნეტ პორტალი Frutmrut.ru().
3. ინტერნეტ პორტალი Fizmat.by().