Импульс

В некоторых случаях удаётся исследовать взаимодействие тел, не используя выражения для сил, действующих между телами. Это возможно благодаря тому, что существуют физические величины, которые остаются неизменными (сохраняются) при взаимодействии тел. В этой главе мы рассмотрим две такие величины — импульс и механическую энергию.

Начнём с импульса.

Физическую величину , равную произведению массы тела m на его скорость , называют импульсом тела (или просто импульсом):

= m.

Импульс — векторная величина. Модуль импульса р = mυ, а направление импульса совпадает с направлением скорости тела. Единицей импульса является

1. По шоссе в направлении на север со скоростью 40 км/ч едет грузовик массой 3 т. В каком направлении и с какой скоростью должен ехать легковой автомобиль массой 1 т, чтобы его импульс был равен импульсу грузовика?

2. Мяч массой 400 г свободно падает без начальной скорости с высоты 5 м. После удара мяч отскакивает вверх, причём модуль скорости мяча в результате удара не изменяется.

а) Чему равен и как направлен импульс мяча непосредственно перед ударом?

б) Чему равен и как направлен импульс мяча сразу после удара?

в) Чему равно и как направлено изменение импульса мяча в результате удара? Найдите изменение импульса графически.

П о д с к а з к а. Если импульс тела был равен ₁, а стал равен ₂, то изменение импульса Δ = р₂ - ₁.