Импульс тела

Занятие 5
Сохранение
импульса
тела
Какую бы систему взаимодействующих тел
мы ни рассматривали, будь то Солнечная
система или сталкивающиеся бильярдные
шары, или выстрел из ружья, пушки, у тел
системы с течением времени непрерывно
изменяются координаты и скорости.
 И в этом нет ничего неожиданного.
замечательным является то, что в системе
тел, на которую не действуют внешние силы ,
имеются величины, которые при движении тел
не изменяются со временем.
Просмотри
видеосюжет
 В 1666 году, как раз в то время, когда Ньютон,
глядя на Луну, размышлял о всемирном
тяготении. Лондонское Королевское общество
объявило конкурс на лучшую работу по
изучению столкновений тел.
 Чтобы предсказать результат столкновения,
надо было найти величины, остающиеся
неизменными , так как проследить детально,
что происходит за краткий миг соударения,
было невозможно.
 Поиски увенчались успехом:
англичане Уоллис и Рен и голланденц Гюйгенс
окрыли закон сохранения импульса.
 В нашем веке этот закон был вложен в основу
теории реактивного движения русским ученым
Циолковским.
 Он первый начал разрабатывать теорию
межпланетных путешествий. Его долго считали
фантазером…
 Сегодня законы сохранения играют центральную
роль в физике, особенно при изучении атомов и
элементарных частиц. Как и в семнадцатом веке, с
помощью этих законов предсказывают результаты
столкновений. Но за три века физики нашли еще
много сохраняющихся величин и … продолжают
находить до сих пор!
Как измерить скорость ядра, если неизвестно,
где оно упадет?
- Давайте узнаем скорость
ядра, измерив откат пушки!
А стрелять больше не будем!
- Необходимо рассчитать…
силы, с которыми пушка
и ядро действовали друг
на друга, равные по
величине и
противоположные по
направлению…
Просмотри
видеосюжет
Сила импульсов
сохраняется!
• Всегда ли ?
• Когда ты бьешь по мячу,
ты сообщаешь ему
импульс , но сам-то
остаешься на месте.
• Это происходит потому что:
- Ты, упираешься
в Землю и поэтому свой
импульс передаешь Земле.
А масса Земли ОГРОМНА!
Как ты думаешь?
 Неужели из-за удара по мячу весь Земной шар
приходит в движение?
Так Земной шар не разгонишь!
Ведь скорость земного шара будет во
столько же раз меньше скорости мяча, во
сколько раз масса Земного шара больше
массы мяча.
Говорить надо не о самой скорости Земли, а только
о ее крошечном изменении при ударе по мячу!
Ведь Земля несется со скоростью тридцать
Проведи
километров в секунду!
эксперимент
 Попробуй бросить
мяч, не упираясь в
Землю…
Подсказка!
Для этого встань на
скейтборт и
бросай.
Ты едешь! едешь!
Трение колес о Землю
мало и поэтому систему
тел (ты + мяч) можно
считать замкнутой!
Закон сохранения импульса
Просмотри
видеосюжет
Это серьезно
• Если прикинуть то масса
пушки раз в двадцать
больше массы ядра
• …а может и в сто!
• А какова скорость ядра
пушки – примерно 3 км/с
… достаточно большая
для движения ядра, но
не достаточно большая
для путешествия в
космос.
• Почти в три раза меньше
первой космической
скорости.
А полететь так хочется!
Пример решения задачи:
• Какова скорость отдачи винтовки, неподвижной
при выстреле, если масса винтовки 4 кг, масса
пули 8 г, скорость пули 600м/с?
Рассмотри решение задачи,
проанализируй и осмысли
• Масса пушки 800 кг. Пушка выстрелила ядром
массой 10 кг с начальной скоростью 200 м/с
относительно Земли под углом к горизонту α=60º
Какова скорость отката пушки?
Рассмотри решение задачи,
проанализируй и осмысли
Алгоритм решения задач
Задание:
Реши любую задачу и пришли
решение по электронному адресу:
[email protected]
1.
Ракета массой 1 кг, содержащая заряд пороха 200г,
поднялась на высоту 500 м. определите скорость выхода
газов, считая, что сгорание пороха происходит мгновенно.
Сопротивление воздуха не учитывать.
2. Охотник стреляет с легкой надувной лодки. Какую
скорость приобретет лодка в момент выстрела, если
масса охотника 70 кг, масса дроби 35г и средняя начальная
скорость дроби равна 320 м/с? Ствол ружья во время
выстрела образует с горизонтом угол 60 º.
3. С какой скоростью откатится орудие массой 300кг при
стрельбе снарядами массой 30 кг. Снаряд вылетает со
скоростью 200 м/с относительно земли, а ствол орудия
образует с горизонтом угол 45º.
Рефлексия
Ответь на вопросы:
1. Какие главные результаты мне удалось
получить при выполнении данного задания?
2. Как и благодаря чему я их достиг?
Пришли ответ
в электронном письме
[email protected]