Fizikada impuls

Lotin tilidan tarjimada "impuls" "post" degan ma'noni anglatadi. Qiu fizik miqdori "a kilkystyu ruhu" deb ham ataladi. Von Nyuton qonunlari kashf etilgan bir soatda (masalan, 17-asrda) fanga kiritilgan.

Moddiy jismlarning harakati va oʻzaro taʼsirini rivojlantiruvchi fizikaning boʻlimi mexanikadir. Mexanikaning momentumi vektor qiymati bo'lib, u yoga tezligi uchun tana yog'ini qo'shimcha ishlab chiqarish imkonini beradi: p = mv. momentum va swidkosti zavzhd zbygayutsya yilda Direct vektorlar.

SI tizimida bitta impuls uchun massasi 1 kg bo'lgan tana impulsi olinadi, u 1 m / s tezlikda qulab tushadi. Bunga bitta impuls CI 1 kg∙m/s ni tashkil qiladi.

Rozrachunk masalalarida vektorlarning swidkostdagi proyeksiyalarini va yakus all bo'yicha impulsni va bu proyeksiyalar uchun vikoristovuyutni ko'rish mumkin: masalan, agar barcha x tanlangan bo'lsa, u holda v(x) va p(x) proyeksiyalarini ko'rish mumkin. Impuls maqsadi uchun q sp_v_dnosheniyamga munosabat kattaligi: p(x)=mv(x).

Bundan tashqari, hamma narsa olinganda va u to'g'rilanganda, vektorning impulsga proyeksiyasi ham ijobiy, ham salbiy qiymat bo'lishi mumkin.

Impulsning saqlanish qonuni

Moddiy jismlarning impulslari jismoniy o'zaro ta'sir uchun o'zgarishi mumkin. Misol uchun, ikkita sumka yopilganda, iplarga osilgan bo'lsa, ularning impulslari o'zaro o'zgaradi: bir sumka buzilmaydigan biridan harakatlana boshlaydi, yoki men tezlikni oshiraman, ikkinchisi, navpaki, kiyimimni o'zgartiraman ist yoki zupinitis. Biroq, yopiq tizimda, tobto. agar jismlar bir-biri bilan kamroq o'zaro ta'sir qilsa va tashqi kuchlar oqimiga berilmasa, bu jismlarning impulslarining vektor yig'indisi ularning har qanday o'zaro ta'siri va qulashi uchun doimiy ravishda oshib ketadi. Impulsning saqlanish qonuni kimlar uchun qo'llaniladi. Matematik jihatdan yoga Nyuton qonunlaridan kelib chiqishi mumkin.

Impulsning saqlanish qonuni bunday tizimlar uchun ham turg'un bo'ladi, de yakís zvníshní kuchlar díyut tíla, lekin í̈khnya vektorna summasi dorovnyuê nolga teng (masalan, gravitatsiya kuchi vrívnovazhuêtsya sirtning yaylov kuchi bilan). Ruhiy jihatdan bunday tizim ham yopiq bo'lishi mumkin.

Matematik shaklda impulsning saqlanish qonuni quyidagicha yoziladi: p1+p2+…+p(n)=p1'+p2'+…+p(n)' (p impulslar vektorlar). Ikki tanali sistema uchun tenglama p1+p2=p1'+p2' yoki m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2' kabi ko'rinadi. Masalan, qop bilan yaxshi ko'rilgan qopda ikkala qopning umumiy impulsi o'zaro modallikdan keyingi umumiy impulsga o'zaro teng bo'ladi.

Tafsilotlar Kategoriya: Mexanika Joylashtirilgan: 21.04.2014 14:29 Ko'rib chiqildi: 55715

Klassik mexanikada ikkita saqlanish qonuni mavjud: impulsning saqlanish qonuni va energiyaning saqlanish qonuni.

tana impulsi

Birinchidan, impulsni frantsuz matematigi, fizigi, mexaniki tushundi. va impulsni nomlagan faylasuf Dekart juda ko'p paxmoq .

Lotin tilidan "impuls" "shtovhati, ruhati" deb tarjima qilingan.

Tana kabi bo'ling, qulash kabi, ehtimol impuls.

Biz itoatsiz turishimiz uchun o'zimizning vizokimizni ko'ra olamiz. Їí impuls nolga teng. Va shunga qaramay, vizok qulashi bilanoq, yogo impulsi nolga teng bo'lishni to'xtatadi. Vín chnyuvatysya, oskolki zmynyuvatimetsya swidkyst.

Moddiy nuqtaning impulsi, yoki ko'p rubu, - Vektor qiymati, vv swidkístdagi dobutku masi nuqtaga teng. Nuqta impuls vektorining yo'nalishi tezlik vektori yo'nalishidan o'tadi.

Agar biz qattiq jismoniy tana haqida gapiradigan bo'lsak, unda bunday jismning impulsi massa markazining zichligi uchun tananing qo'shimcha massasini nomlashdir.

Tana impulsini qanday hisoblash mumkin? Tanani shaxssiz moddiy nuqtalardan, moddiy nuqtalarning chi tizimlaridan tashkil topganligini tan olishingiz mumkin.

Yakscho - bir moddiy nuqtaning impulsi, keyin moddiy nuqtalar tizimining impulsi

Tobto, moddiy nuqtalar sistemasining impulsi - tizimga kiradigan barcha moddiy nuqtalar impulslarining Tse vektor yig'indisi. Won dobutku mas tsikh nuqtasi z í̈hnoyí̈ shvidkostí.

Xalqaro tizimda impuls birligi CI birligi - sekundiga kilogramm metr (kg m/s).

kuch impulsi

Mexanika tananing impulsi va kuchi o'rtasida yaqin aloqaga ega. Qi ikkita qiymati, deyilganidek, qiymatni ko'rsatadi kuch impulsi .

Yakshcho tanada doimiy kuch o'ladiF bir soatga cho'ziladi t , keyin u boshqa Nyuton qonuniga mos keladi

Tsya formulasi tanadagi kuch, bu serpantin tanasining kuchi soati o'rtasidagi bog'liqlikni ko'rsatadi.

Bir soat davomida tanada bo'lgan kuchni oshiradigan qiymat deyiladi kuch impulsi .

Bachimo z teng bo'lgani kabi, kuchning impulsi tananing boshi va oxirgi soatidagi impulslari farqidan yaxshiroqdir, impulsning o'zgarishi keyingi soatdir.

Nyutonning impulsiv shakldagi boshqa qonuni quyidagicha ifodalangan: tananing impulsini obro'li kuchning impulsiga o'zgartirish. O'z-o'zidan ma'lumki, Nyutonning o'zi ham o'z qonunini xuddi shunday shakllantirgan.

Kuch impulsi ham vektor kattalikdir.

Saqlanish qonuni Nyutonning uchinchi qonunidan impuls hosil qiladi.

Shuni esda tutish kerakki, bu qonun yopiq va izolyatsiyalangan jismoniy tizimlarda kamroq uchraydi. Va bunday tizim yopiq deb ataladi, bunday jismda faqat bir-biri bilan o'zaro ta'sir qilish mumkin, u boshqa jismlar bilan o'zaro ta'sir qilmaydi.

Ikki jismoniy jismning yopiq tizimini tasavvur qiling. O'zaro modallik kuchlari ichki kuchlar deb ataladi.

Birinchi jism uchun kuch impulsi ko'proq

Zgídno s uchinchi Nyutonning kuch qonuni, yakí díyut ítíla da í̈x vzaêmodííí, ívní vívní vídní vídní í protelezhnííí to'g'ridan-to'g'ri.

Otzhe, boshqa tana uchun, kuchning impulsi kuchliroq

Oddiy usul bilan, saqlanish qonuniga ko'ra, matematik zarur bo'lgan impulsni hisoblang:

de m 1 і m2 - masi til,

v1 і v2 – vzaêmodííí uchun birinchi va boshqa telning swidkosti,

v1" і v2" – vzaêmodííí keyin birinchi va boshqa tel tezligi .

p 1 = m 1 · v 1 - birinchi tananing intermodallikka impulsi;

p 2 \u003d m 2 · v2 - boshqa jismning almashinish impulsi;

p 1 "= m 1 · v1" - o'zaro modallikdan keyin birinchi tananing impulsi;

p 2 "= m 2 · v2" - vzaêmodíí keyin boshqa tananing impulsi;

Tobto

p 1 + p 2 = p1" + p2"

Yopiq tizimda jismlar impulslar bilan kamroq almashinadi. Va impulslar vektor yig'indisi tsikh tíl uchun vzaêmodíí ko'proq qimmat vektor yig'indisi í̈xímiliv vzaêmodííí keyin.

Shunday qilib, sochiqlardan otishni o'rganish natijasida o'z-o'zidan shoshqaloq sochiqlarning impulsi va salqinlik impulsi o'zgaradi. Ale suma impulsiv rushnitsy va yangi ma'lum postrylu uchun kuli, postrylu keyin, uchish uchun impulsiv rushnitsy va kuli teng yig'indisidan qutulish.

Garmonikadan otayotganda sizga ruxsat beriladi. Snaryad oldinga uchadi, lekin slingning o'zi orqaga qaraydi. Snaryad va garmat - yopiq tizim, de díê impulsning saqlanish qonuni.

Teri impulsi yopiq tizimda u ketma-ket, birin-ketin o'zgarishi mumkin. ale yopiq sistemaga kiruvchi til impulslarining vektor yig'indisi tsix tilning soat bilan almashinishi bilan o'zgarmaydi; o'zgarmas qiymat bilan to'ldirilishi kerak. Tse i ê impulsning saqlanish qonuni.

Aniqroq aytganda, impulsning saqlanish qonuni quyidagicha ifodalanadi: yopiq tizimning barcha jismlarining impulslarining vektor yig'indisi doimiy qiymat, shuningdek, unga ta'sir qiluvchi tashqi kuchlar, kunlik yoki vektor yig'indisi nolga teng.

Jismlar sistemasining impulsi tashqi kuchlar sistemasidan keyingina o'zgarishi mumkin. Va keyin saqlanish qonuni impuls emas.

Aytish kerakki, tabiatda yopiq tizimlar mavjud emas. Ammo tashqi kuchlarning soati etarli bo'lmasa ham, masalan, vibuha, otish va hokazo soati ostida, bu holda tizimga tashqi kuchlarning oqimi kuchli emas va tizimning o'zi ko'rinadi. yopiq kabi.

Bundan tashqari, agar sistemada teng kuchlar bo'lsa va ularning koordinata o'qlaridan biriga proyeksiyalari yig'indisi nolga teng bo'lsa (demak, bu o'qda kuchlar teng bo'ladi), u holda saqlanish qonuni qaysi yo'nalishda bo'lsa. sur'ati g'alaba qozondi.

Impulsning saqlanish qonuni ham deyiladi ko'p pulni tejash qonuni .

Saqlash impulsning zastosuvannya qonunining eng yaxshi namunasi - reaktiv ruh.

jet rok

Reaktiv harakat, uning bir qismi sifatida yangi singli swidkistyu suv-kremasyon uchun ayblangan tananing harakati deyiladi. Tananing o'zi protilinni to'g'rilashdan impulsni olib tashlaydi.

Reaktiv shoshqaloqlikning eng oddiy dumbasi shishgan sumkani sug'orishdir, shuning uchun siz yana chiqib ketishingiz mumkin. Biz sumkani puflab, uni qo'yib yuborganimizda, siz velosipedga tez-tez uchib ketasiz, yangisidan chiqish uchun teskari yo'nalishni tekshiring.

Tabiatdagi reaktiv shov-shuvning ko't - sharob yorilib aytilgan ogirka mevasidan vikid rídini. Shu bilan birga, ogirokning o'zi protilejniy bikda uchadi.

Meduza, qisqichbaqalar va dengiz tubidagi boshqa qoplar siljiydi, suv olib, keyin yig'laydi.

Reaktiv surilish impulsning saqlanish qonuniga asoslanadi. Biz bilamizki, reaktiv dvigatelli rus raketalari ostida, ko'krakdan olov yonishi natijasida yorug'lik oqimi yoki gaz chiqariladi ( reaktiv oqim ). Aylanadigan nutq bilan dviguna o'zaro ta'siri natijasida u paydo bo'ladi reaktiv kuch . Shunday qilib, bir vaqtning o'zida uloqtirilgan raketa yopiq tizim kabi, bunday tizimning impulsi soatdan soatga o'zgarmaydi.

Reaktiv kuch vinikaê oxirida vzaêmodíí faqat tizim qismlari. Zovníshní kuchlari paydo bo'ladi ustida quyib yo'q.

Raketa qulashdan oldin raketa va otishma impulslarining yig'indisi nolga yetdi. Otzhe, zgidno iz dvigatel kiritilgandan keyin impulsning saqlanish qonuni, bu impulslar yig'indisi nolga teng.

de masa raketkasi

Gaz oqimi tezligi

Raketa tezligini o'zgartirish

∆m f - vitrata masi paliva

Tan olish kerakki, raketa bir soat ishlagan t .

Razdílivshi rivnyannia qismlarini ranjitdi ∆ t, virazni oling

Boshqa Nyuton qonunining orqasida reaktiv kuch ko'proq

Reaktiv kuch yoki reaktiv surish reaktiv dvigatelning harakatlanishini va unga bog'langan ob'ektning old tomonida, to'g'ridan-to'g'ri oqim oqimiga qo'shni bo'lishini ta'minlaydi.

Zamonaviy samolyotlarda va boshqa raketalarda, harbiy, kosmik va boshqa reaktiv dvigatellar zastosovuyutsya.

Klassik mexanikada ruhomí tíla bo'yicha Be-yakí zavdannya, impuls tushunchasini bilish nazarda tutilgan. Maqolada kontseptsiya ko'rib chiqiladi, u kuch manbaiga beriladi, bu erda yo'nalishlar tananing impuls vektori bo'lib, vazifaning oxiri boshqarilishi kerak.

Kílkíst Rukh

Shchob z'yasuvati, bu erda yo'nalishlar tananing impuls vektori bo'lib, yogo jismoniy zmistni tushunish uchun bizni kuzatib boradi. Birinchidan, bu atama Isaak Nyuton tomonidan tushuntirilgan, ammo shuni ta'kidlash kerakki, Galileo Galileyning italyancha ta'limotlari robotlarida allaqachon xuddi shunday tushunilgan. Chiqib ketayotgan ob'ektni vín vvív qiymatida, mashq deyilganidek, hujum yoki impuls kuchi (impeto italíyskoyu) bilan tavsiflash. Isaak Nyutonning xizmati shundaki, vin zmíg poov'yazati tsyu xususiyatlari tanadagi kuchlar bilan.

Otzhe, keyinchalik va to'g'rirog'i, tananing impulsini ko'proq biladiganlar, kilkistyu shoshilish deb ataladi. Aslida, tahlil qilingan qiymatning matematik formulasi quyidagicha yozilgan:

Bu erda m - masa tanasi, v - yoga swidkíst. Formulalardan ko'rinib turibdiki, har qanday impulsni topishning hech qanday usuli yo'q, bu faqat tananing mustahkamligi va shuning uchun bu juda ko'p paxmoq.

Bu formula matematik isbotlar uchun etarli emasligi muhim. Fizikada Їíí viniknennya vinyatkovo íntuí̈tivny, pobutovy belgi bo'lishi mumkin. Demak, inson mehribon bo‘lsa, agar pashsha va ustunlik bir xil shved bilan yiqilsa, zupinatning ustunligi muhimroq, uning parchalari ruhi, pastki koma miqdoriga boy bo'lishi mumkin.

Zvydki viniklo vyprettya vektor impulsu tanasi, uzoqqa qaradi.

Kuch impulsi - harakat miqdorining o'zgarishi sababi

Intuitiv ravishda chaqirilishi mumkin bo'lgan boshqa qonun bilan xarakterli Nyuton zmíg pov'yazati kiritildi.

Kuchning impulsi - tse v_doma jismoniy qiymati, yak dobutku dodanoí zvníshnyoí bir soat davomida haqiqiy tanaga kuch. Nyuton qonunini tezlashtirib, quvvat bir soat davomida eskirmasligini hurmat qilib, siz tasavvurni rivojlantirishingiz mumkin:

F? * Dt = m * a? * Dt.

Bu erda Dt - F kuchning soati, a - butun chiziqli tezlik, bu m tana massasining F kuchi bilan quvvatlanadi. Ko'rib turganingizdek, yo'ldan tashqarida bo'lgan bir soat oralig'ida ko'plab tezlashtirilgan jismlar ko'proq tezlikni beradi. Bu fakt bizga formulani boshqacha tarzda qayta yozishga imkon beradi:

F? * Dt = m * Dv?, de Dv? = a? * Dt.

Ekvivalentning bir qismining huquqlari va qo'llar sonining o'zgarishi (oldingi nuqtada div. viraz). Xuddi shu video:

F? * Dt = Dp¯, de Dp = m * Dv?.

Bu daraja, Nyuton qonunini koristuyuchisya va kuch impulslari haqida tushunish, siz muhim vysnovka qilish mumkin: uzoq vaqt davomida ob'ektga eng yaxshi kuch to'kish trafik hajmini o'zgartirish haqida olib.

Keling, nima uchun ko'p harakat odatda kuch impulsi bilan o'zgarsa ham ("kuch" so'zini tashlab qo'ymaslik kerak) impuls deb atalishini tushunamiz.

vektor miqdori p¯

Deakim qiymatlaridan yuqori (F, v, a, p) guruch turadi. Tse vektor xarakteristikasi bo'yicha borishni anglatadi. Tobto kilkíst ruhu shunday o'z-o'zidan, xuddi shunday va swidkíst, bu tezlashtiruvchi, jinoiy mutlaq qiymatning (modul) kuchi bevosita tasvirlangan.

Teri vektori bir nechta komponentlarga joylashtirilishi mumkinligi sababli, to'rtburchaklar dekart koordinata tizimidan foydalanib, kelayotgan tenglikni yozish mumkin:

1) p = m * v;

2) p x = m * v x; p y = m * v y; pz = m*vz;

3) |p¯| = √(p x 2 + p y 2 + p z 2).

Bu yerda 1-virase harakatlar sonini ifodalashning vektor shakli bo'lib, 2-formulalar to'plami tezlikning o'ziga xos komponentlarini (x, y, z indekslarini gapirish) bilgan holda, impuls p teri komponentini ochishga imkon beradi. vektorning barcha koordinatalar bo'yicha proyeksiyasi haqida). Nareshti, 3 formulasi impuls vektorining qiymatini (mutlaq qiymat) uning th komponenti orqali hisoblash imkonini beradi.

Tana impuls vektori qayerga yo'naltirilgan?

Harakat miqdori va asosiy quvvatni tushunishni ko'rib chiqsangiz, oziq-ovqat ta'minotini osongina tushunishingiz mumkin. To'g'ri chiziqlar tanasining impuls vektori chiziqli tezlik vektoridir. Darhaqiqat, matematikadan vektorni k soniga ko'paytirish yangi b vektorining o'rnatilishiga olib kelishi mumkin, bu esa kuchlarning kuchayishiga olib keladi:

• yogo dozhina chiqish vektorining raqam modulini qimmatroq qo'shish, shuning uchun |b¯| = k * | a | |;
• yo'nalishlar chizig'i bir xil, tashqi vektor bilan, shuning uchun k > 0, aks holda chiziqlar a bilan bir xil bo'ladi.

Bunda a vektorning roli v rolini o'ynaydi, impuls p - narx vektori b, k soni esa m tanasining narxidir. Qolganlarning parchalari musbat (m>0), u holda quvvat manbaiga qarab: nima uchun jismning impuls momenti vektorining yo'nalishlari, keyingi, v tezligining yo'nalishlari qanday.

Vektor trafik miqdorini o'zgartiradi

Bitta shunga o'xshash oziq-ovqat mavjud: bu erda yo'nalish vektori tananing momentumini o'zgartiradi, tobto Dp?. Yangi vartoda sinab ko'rish uchun men formulani olaman:

F? * Dt = m * Dv = Dp?.

Old nuqtada oynadan harakatlansak, biz to'g'ridan-to'g'ri harakat miqdorini Dp to'g'ridan-to'g'ri kuch vektoridan F (Dt > 0) yoki to'g'ridan-to'g'ri vektordan tezlikni Dv (m > 0) o'zgartirishni aytishimiz mumkin.

Bu erda adashib qolmaslik, qadriyatlarni o'zgartirishga o'zingiz kirishish muhimdir. P í Dp vektorlari yovvoyi kayfiyatda adashmaydi, hid parchalari birma-bir mos kelmaydi. Masalan, agar F kuchi jismning harakatiga qarshi harakat qilsa, u holda p va Dp teskari yo'nalishga yo'naltiriladi.

Ko'p trafikning vektor xarakterini vrahovuvat qilish muhimmi?

ko'proq oziq-ovqat qarang: yo'nalishlari qaerda, tana momentum vektori va yogo o'zgartirish vektor, masshtab oddiy c_kav_styu emas. O'ng tomonda, bunda impulsning saqlanish qonuni teri komponenti uchun g'alaba qozonadi. Shunday qilib, vinning eng keng tarqalgan shakli quyidagicha yozilgan:

p x = m * v x; p y = m * v y; pz = m*vz.

P vektorining teri komponenti tashqi kuch ta'sir qilmaydigan o'zaro ta'sir qiluvchi ob'ektlar tizimida o'z qiymatini oladi (Dp = 0).

Ushbu qonundan p qiymatining vektor ko'rinishlari bilan qanday foydalaniladi?

Ikki qopli menejer

Pastdagi kichkintoyda, turli xil qanotlar ostida gorizontal chiziqqa uchish kabi turli xil massalarning ikkita qanoti bor. Ularni sovushiga ruxsat bering m 1 \u003d 1 kg, m 2 \u003d 0,5 kg, í̈x tezlik v 1 \u003d 2 m/s, v 2 \u003d 3 m/s. To'g'ridan-to'g'ri to'g'ridan-to'g'ri to'siq ta'siridan keyin impulsni o'lchash kerak, shu bilan birga mutlaqo chidamli emas.

Vazifani buzishni boshlab, biz vektor shaklida harakat miqdorining o'zgarmasligi qonunini yozishimiz kerak, shuning uchun:

p 1 + p 2 = const.

Impulsning teri komponentining parchalari saqlanib qolishi kerak, burama, vahovuyuchini qayta yozish kerak, shunda ikkita bobin yopilgandan so'ng, bitta ob'ekt kabi yiqila boshlaydi (mutlaqo bahor zarbasi):

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.

Birinchi jismning impulsining butun y bo'yicha proyeksiyasi uchun minus belgisi o'qning ordinatalarining tanlangan vektoriga qarshi to'g'ridan-to'g'riligi natijasida paydo bo'ldi (bo'lim. rasm).

Endi u kengligining noma'lum komponentlarini ko'rsatish kerak, so'ngra kenglik qiymatlarini qo'yish kerak (kengliklarning turli proyeksiyalari v 1 va v 2 vektorlari modullarining ko'payishiga tayinlanadi). trigonometrik funktsiyalar ii):

u x \u003d (m 1 * v 1x + m 2 * v 2x) / (m 1 + m 2), v 1x \u003d v 1 * cos (45 o); v 2x \u003d v 2 * cos (30 o);

u x \u003d (1 * 2 * 0,7071 + 0,5 * 3 * 0,866) / (1 + 0,5) \u003d 1,8088 m / s;

u y \u003d (-m 1 * v 1y + m 2 * v 2y) / (m 1 + m 2), v 1y \u003d v 1 * gunoh (45 o); v 2y \u003d v 2 * gunoh (30 o);

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

Tananing tarangligining bu ikki komponenti o'sha "yopishqoq" qopning zarbasini kuzatib bordi. Oscilki to'g'ridan-to'g'ri tebranishlar momentum p vektori bilan zbígaêtsya, keyin u muammoga kuch qo'llash mumkin, shuning uchun u tayinlash mumkin. Gorizontal o'q qancha uzunlikda u y va u x ko'chirish komponentining yoy tangensiga teng:

a \u003d arctg (-0,4428 / 1,8088) \u003d -13,756 o.

Minus belgisi zarbadan keyin impuls (tezlik) x o'qi bo'ylab to'g'rilanishini ko'rsatadi.

Impuls (Kílkíst Rukh) - Vektor jismoniy miqdor, bu tananing mexanik harakati dunyosi. Klassik mexanikada tananing impulsi moy uchun qimmatroq m yoga swidkist bo'yicha qanday tana v, impuls to'g'ridan-to'g'ri tezlik vektoridan to'g'ridan-to'g'ri boshqariladi:

Tizimning impulsi zarralar ê okremy zarrachalar impulslarining vektor yig'indisi: p=(sum) pi, de pi- Impuls i-í zarralari.

Tizim impulsini o'zgartirish haqidagi teorema: tizimning yangi impulsi faqat tashqi kuchlar tomonidan o'zgartirilishi mumkin: Fzvn_sh=dp/dt(1), keyin. pokhídna impulsu tizimi bir soat drívnyuê vektorníy sumí síh zvníshnyh kuchlari, scho díyut tizimining qismlari. Xuddi va bir qismning pasayishi bilan, viraz (1) vyplyva bilan, tizim impulsining ortishi bir soatning oxirgi oralig'idagi barcha tashqi kuchlarning natijaviy momentiga teng bo'ladi:

p2-p1 = t & 0 F oqim dt.

Bizda klassik mexanika bor impuls Moddiy nuqtalar tizimi vektor miqdori deyiladi, bu massa moddiy nuqtalarni ularning oqimlari bo'yicha hosil qilish yig'indisiga hissa qo'shadi:

Shubhasiz, qiymat bitta moddiy nuqtaning impulsi deb ataladi. Tse vektor qiymati, to'g'ridan-to'g'ri o'sha bík, yak va shvidkíst qismidan. Xalqaro yolg'izlik tizimida yolg'iz vimiryuvannya _momentum (SI) ê sekundiga kilogramm metr(kg m/s).

Diskret moddiy nuqtalardan qo'shilmaydigan yakuniy o'lchovli jism bilan imkon qadar bu impulsni aniqlash uchun tanani kichik qismlarga ajratish kerak, chunki materialdan foydalanish mumkin. ball va ularni umumlashtiramiz, natijada biz qabul qilamiz:

Tizimning impulsi najot toping soatlarda:

Impulsni shu tarzda saqlash boshqa va uchinchi Nyuton qonuni bilan hayotiydir: moddiy nuqtalarning terisi va saqlash tizimi uchun boshqa Nyuton qonunini yozib, tizimni hosil qilish uchun barcha moddiy nuqtalarni jamlab, Nyutonning uchinchi qonuni tufayli biz tenglikni qabul qilamiz. (*).

Relyativistik mexanikada o'zaro ta'sir qilmaydigan moddiy nuqtalar tizimining ahamiyatsiz momentum miqdori deyiladi.

,

de m i- Masa i-í moddiy nuqtalar.

O'zaro ta'sir qilmaydigan moddiy nuqtalarning yopiq tizimi uchun qiymat olinadi. Biroq, trivial impuls relyativistik o'zgarmas miqdor emas; Kattaroq o'ylab topilgan qiymat chotirivimirnik impuls bo'ladi, u bitta moddiy nuqta uchun quyidagicha ko'rsatiladi.

Darhaqiqat, qismning massasi, momentumi va energiyasi o'rtasidagi bunday spivvidnoshenniya ko'pincha turg'un bo'ladi:

Asosan, o'zaro ta'sir qilmaydigan moddiy nuqtalar tizimi uchun ularning impulslari umumlashtiriladi. Biroq, relyativistik mexanikada o'zaro ta'sir qiluvchi zarralar uchun nafaqat saqlash zarralarining impulslari, balki ular orasidagi maydonning impulslari ham teskari bo'lishi kerak. Shuning uchun ham u relativistik mexanikada mazmunli qiymat bilan boyidi - butun dunyo bilan saqlanish qonunlarini qanoatlantiradigan energiya-momentum tenzori.

Kuchli impuls

· Qo'shimchalar. Qia kuchi moddiy nuqtalardan hosil bo'lgan mexanik tizimning impulsi, tizimga kiradigan barcha moddiy nuqtalardan impulslarning umumiy yig'indisini anglatadi.

· Tizimning yo'nalishda aylanishidan oldin aylanishga nisbatan o'zgarmaslik.

· Saqlash. Tizimning mexanik kuchini o'zgartiradigan o'zaro ta'sirlar bilan impuls o'zgarmaydi. Tsya kuchi Galileyning o'zgarishiga nisbatan o'zgarmasdir Qudratlilik kinetik energiyani tejash, boshqa Nyuton qonunining momentumini tejash impulsning matematik formulasini kiritish uchun etarli.

Qonunni saqlaydigan impuls (Ko'p axlatni ko'mish)- sistemaning barcha jismlari impulslarining vektor yig’indisi doimiy qiymatdir, chunki sistemaga ta’sir etuvchi jami kuchlarning vektor yig’indisi nolga teng.

Klassik mexanikada impulsning saqlanish qonuni Nyuton qonunlariga o‘xshaydi. p align="justify"> Nyuton qonunlaridan shuni ko'rsatish mumkinki, Rossiyada bo'sh fazoda impuls bir soat ichida saqlanadi va intermodallikning aniqligi uchun bu o'zgarish tezligi xabar qilinganlarning yig'indisi bilan belgilanadi. kuchlar.

Saqlanishning asosiy qonunlaridan biri bo'lganidek, bog'lanish impulsining saqlanish qonuni, Noeter teoremasiga ko'ra, asosiy simmetriyalardan biri fazoning bir xilligidir.

Tananing impulsini o'zgartirish tanadagi barcha kuchlarning teng quvvatli impulslariga ko'proq tengdir. Boshqa Nyuton qonunini shakllantirishning boshqa usuli bormi?

Vivchivshi Nyuton qonunlari, Bachimo, scho yordamida siz mexanikaning asosiy qonunlarini buzishingiz mumkin, shunda siz tana kabi barcha kuchlarni bilasiz. Qadriyatlar muhim bo'lgan va mumkin bo'lmagan holatlar. Keling, ushbu holatlarning ayrimlarini ko'rib chiqaylik.Ikki bilyard kursisi yoki mashina yopilganda, biz tabiatning kuchi haqida aytishimiz mumkin, bu erda bahorning kuchi rivojlanadi. Biroq, modullarning hech biri, ularning hech biri to'g'ridan-to'g'ri o'rnatilishi mumkin emas, ular buni kunning eng kichik soatlarida qilishlari mumkin.Rossiya raketalari va reaktiv samolyotlari bilan biz ko'rsatilgan jismni shoshqaloqlikka olib keladigan kuchlar haqida ham kam gapirishimiz mumkin.Bunday vaziyatlarda shoshilinch tenglarning yechimlari yo'q bo'lib ketishiga va bu tenglarning ketma-ketligini tezlashtirishga imkon beradigan usullar turg'un bo'ladi. Qachon tsimu zaprovadzhuyutsya yangi jismoniy miqdorlar. Keling, bu miqdorlardan birini ko'rib chiqaylik, chunki u tananing impulsi deb ataladi

Kibuladan chiqarilgan o'q. Qo'zg'atuvchining strelka (∆t) bilan aloqasi qanchalik uzoq davom etsa, o'qning impulsi (∆) shunchalik ko'p o'zgaradi, shuningdek, vv kíntsev tezligi shunchalik katta bo'ladi.

Ikkita sumka bir-biriga yopishadi. Xaltalar aloqada ekan, ular modulga teng kuchlar bilan birma-bir hidlanadi, go'yo Nyutonning uchinchi qonuni bizga o'rgatadi. Otzhe, ularning impulslarini o'zgartirish, shuning uchun ular moduli teng bo'lishi mumkin, bir masi sumkasi teng emas kabi shamol.

Formulalarni tahlil qilib, siz ikkita muhim faktni yaratishingiz mumkin:

1. Biroq, bir xil vaqt oralig'ida cho'zilgan kuchlar, qolgan jismlarning massasidan qat'i nazar, turli jismlarda impulsning bir xil o'zgarishiga olib keladi.

2. Tana impulsidagi bitta va bir xil o'zgarishga erishish mumkin, yoki kichik kuch bilan gullab-yashnagan soatga cho'zilgan yoki qisqa vaqt ichida bir xil tanadagi katta kuch bilan.

Nyutonning boshqa qonuniga ko'ra, biz yozishimiz mumkin:

∆t = ∆ = ∆ / ∆t

Soatgacha tananing momentumini o'zgartiring, bunday o'zgarishni cho'zish orqali siz tanaga zarba beradigan kuch miqdorini oshirasiz.

Maqsadlarni tahlil qilgandan so'ng, Bachimo, Nyutonning boshqa qonuni sizga rozvyazuvannyh vazifalar sinfini kengaytirishga imkon beradi va vazifani yoqishga imkon beradi, buning uchun tananing massasi soat bilan o'zgaradi.

Boshqa Nyuton qonunining ajoyib formulasi yordamida jismlarning o'zgaruvchan massasi bilan Yerning vazifasi oyatini qanday sinab ko'rish mumkin:

keyin bunday qarorning sinovi avf etishga olib keladi.

Bunga misol qilib, siz allaqachon roketatar yoki kosmik raketani bir soat davomida qizdirish va kuydirilgan mahsulotni kosmosdan chiqarib yuborishingiz mumkin. Tabiiyki, dunyoda yorug'lik va raketalarning og'irligi olov bilan o'zgaradi.

Nima bo'lishidan qat'iy nazar, Nyutonning boshqa qonuni "tana massasini ko'paytirish uchun kuchni teng ravishda ishlab chiqarish" kabi ko'rinadi, bu sizga vazifalarning keng sinfiga erishishga, tana harakatida tebranishlarni o'rnatishga imkon beradi, buni to'liq tavsiflab bo'lmaydi. Bunday vaziyatlarda boshqa qonunning boshqa formulasini zastosovuvat qilish kerak bo'ladi, u kuch bo'lgan kuch impulsi bilan tananing momentumini o'zgartiradi. Bundan tashqari, bir qator zavdanlar mavjud bo'lib, rozvyazannyaning bir turida matematik jihatdan buralgan tarzda rívnyannja ê ga teng yoki boshlash mumkin emas. Vaqt o'tishi bilan biz uchun impulsni tushunish qiyin.

Saqlanish qonuni, impuls va o'zaro bog'liqlik, kuch impulsi va tananing impulsi yordamida biz Nyutonning boshqa va uchinchi qonunini kiritishimiz mumkin.

Yana bir Nyuton qonuni spivvídnoshennia kuch impulsi va tana momentumidan kelib chiqadi.

Kuchning impulsi tananing momentumini o'zgartirish uchun muhimroqdir:

Agar siz ob-havoga chidasangiz, biz dastlabki kunlarda kuchning eskirganligini olib tashlaymiz, hatto shoshilinchroq bo'lsa ham, xavfsizlikni bir soatgacha o'zgartirish, bunday o'zgarishlarni uzaytirish kabi ko'rsatiladi:

Formulamizdagi qiymatlarni almashtirib, biz boshqa Nyuton qonunining formulasini olamiz:

Nyutonning uchinchi qonunini ko'rish uchun impulsning saqlanish qonuni kerak.

Vektorlar va tezlikni vektorni kuchaytiring, shunda tezlikni to'g'ridan-to'g'ri o'zgartiradiganlar. O'zgartirish kiritilgandan so'ng:

Oskílki promyzhok soat yopiq tizimda bv ikkala jism uchun doimiy qiymat, biz yozishimiz mumkin:

Biz Nyutonning uchinchi qonunini olib tashladik: ikkita jism bir-biriga qarama-qarshi o'ngga teng bo'lgan kuchlardan biri bilan o'zaro ta'sir qiladi. Ushbu kuchlarning vektorlari birma-bir to'g'ridan-to'g'ri oldinga siljiydi, aftidan, bu kuchlarning moduli ularning qiymatlariga teng.

Adabiyotlar ro'yxati

1. Tixomirova S.A., Yavorskiy B.M. Fizika (asosiy riven) - M .: Mnemozina, 2012.
2. Gendenshtein L.E., Dik Yu.I. Fizika 10 sinf. - K.: Mnemozina, 2014 yil.
3. Kíkoín I.K., Kíkoín A.K. Fizika - 9, Moskva, Ta'lim, 1990 yil.

Uy vazifasi

1. Tananing impulsi, kuch impulsi tayinlangan sana.
2. Tananing impulsi kuch impulsi bilan qanday bog'langan?
3. Visnovkini tananing impulsi va kuchning impulsi uchun formulalar bilan qanday ishlab chiqish mumkin?

1. Questions-physics.ru() internet portali.
2. Frutmrut.ru() internet portali.
3. Fizmat.by() internet portali.