§ 18. Импульс тела. Закон сохранения импульса

Что называют силой?

От чего зависит результат действия силы?

1. Как вам известно, результат действия силы зависит от её модуля, точки приложения и направления. Действительно, чем больше сила, действующая на тело, тем большее ускорение при прочих равных условиях оно приобретает. От направления силы зависит направление ускорения: оно всегда направлено так же, как и сила. Результат действия силы зависит и от точки её приложения: мы легко открываем дверь, приложив небольшую силу к ручке, а если ту же силу приложить около петель, на которых висит дверь, то её можно и не открыть.

Опыты и наблюдения свидетельствуют о том, что результат действия силы (взаимодействия) зависит не только от модуля силы, но и от времени её действия. Проделаем опыт. К штативу на нити подвесим груз, к которому снизу привязана ещё одна нить (рис. 59). Если за нижнюю нить резко дёрнуть, то она оборвётся, а груз останется висеть на верхней нити. Если же теперь медленно потянуть за нижнюю нить, то оборвётся верхняя нить.

К штативу на нити подвесим груз

Импульсом силы называют векторную физическую величину, равную произведению силы и времени её действия t.

Единица импульса силы в СИ — ньютон-секунда (1 Н • с):

[Ft] = [F] [t] = 1 Н • 1 с = 1 Н • с.

Вектор импульса силы совпадает по направлению с вектором силы.

2. Вы также знаете, что результат действия силы зависит от массы тела, на которое эта сила действует. Так, чем больше масса тела, тем меньшее ускорение оно приобретает при действии одной и той же силы.

Рассмотрим пример. Представим себе, что на рельсах стоит гружёная платформа. С ней сталкивается движущийся с некоторой скоростью вагон. В результате столкновения платформа приобретёт ускорение и переместится на некоторое расстояние. Если же движущийся с той же скоростью вагон столкнётся с лёгкой вагонеткой, то она в результате взаимодействия переместится на существенно большее расстояние, чем гружёная платформа.

Другой пример. Предположим, что к мишени подлетает пуля со скоростью 2 м/с. Пуля, вероятнее всего, отскочит от мишени, оставив на ней лишь небольшую вмятину. Если же пуля будет лететь со скоростью 100 м/с, то она пробьёт мишень.

Таким образом, результат взаимодействия тел зависит от их массы и скорости движения.

Импульсом тела называют векторную физическую величину, равную произведению массы тела и его скорости:

Импульс тела

Единица импульса тела в СИ — килограмм-метр в секунду (1 кг • м/с):

[р] = [m] [υ] = 1 кг • 1 м/с = 1 кг • м/с.

Направление импульса тела совпадает с направлением его скорости.

Импульс — величина относительная, его значение зависит от выбора системы отсчёта. Это и понятно, поскольку относительной величиной является скорость.

Продолжение >>>