Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

7.2: Збереження імпульсу

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    75000

    • Boundless
    • Boundless
    \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Внутрішні проти зовнішніх сил

    Чисті зовнішні сили (які є ненульовими) змінюють сумарний імпульс системи, тоді як внутрішні сили - ні.

    навчальні цілі

    • Контрастність впливу зовнішніх і внутрішніх сил на лінійний імпульс і зіткнення

    Лінійний імпульс і зіткнення

    Другий закон Ньютона, застосований до ізольованої системи, складеної з частинок,\(\mathrm{F_{tot}=\frac{dp_{tot}}{dt}=0}\) вказує на те, що сумарний імпульс всієї системи\(\mathrm{p_{tot}}\) повинен бути постійним при відсутності чистих зовнішніх сил. Сили зовнішні по відношенню до системи можуть змінювати сумарний імпульс, коли їх сума не дорівнює 0, але внутрішні сили, незалежно від характеру сил, не сприятимуть зміні сумарного імпульсу. Для аналізу механічної системи важливо розпізнати, які сили є внутрішніми, а які зовнішніми. Після того, як механічна система чітко визначена, неважко зрозуміти, яку частину слід вважати зовнішньою.

    зображення

    Колиска Ньютона: Загальний імпульс системи (або колиски) зберігається. (Нехтуючи втратами на тертя в системі.)

    • Зовнішні сили: сили, викликані зовнішнім агентом поза системою.
    • Внутрішні сили: сили, обмінювані частинками в системі.

    Щоб дати вам краще уявлення, розглянемо простий приклад. У нас є дві хокейні шайби, що ковзають по поверхні без тертя, і ми нехтуємо опором повітря для простоти. Вони стикаються один з одним при t=0.

    Давайте спочатку перерахуємо всі сили, присутні в системі. В основному існує три види сил: Гравітація, нормальна сила (між льодом та шайбами) та сили тертя під час зіткнення між шайбами

    Як ми повинні визначити нашу систему? У більшості випадків нас зацікавило б рух шайб (і нічого іншого). Тому наша система складається з двох шайб (і нічого іншого). Вся інша частина Всесвіту стає зовнішньою. Маючи це на увазі, ми можемо бачити, що гравітація і нормальні сили є зовнішніми, тоді як сили тертя між шайбами внутрішні. Так як всі зовнішні сили скасовуються один з одним, то чистих зовнішніх сил немає. (Гравітація і нормальна сила на кожній шайбі мають однакову величину, але знаходяться в протилежних напрямках) Тому робимо висновок, що сумарний імпульс двох шайб повинен бути збереженою величиною.

    • У попередньому прикладі варто відзначити, що ми нічого не припускали про характер зіткнення двох шайб. Не знаючи нічого про внутрішні сили (сили тертя під час контакту), ми дізналися, що сумарний імпульс системи - це збережена величина (p1 і p2 - вектори імпульсу шайб.) Насправді це співвідношення справедливо як при пружних, так і в непружних зіткненнях. Незалежно від того, зберігається загальна кінетична енергія шайб чи ні, загальний імпульс зберігається.
    • Також зауважте, що в попередньому прикладі, якщо ми включимо решту Землі в нашу систему, гравітація і самі нормальні сили стають внутрішніми.

    Ключові моменти

    • Зовнішні сили - це сили, викликані зовнішнім агентом поза системою.
    • Внутрішні сили - це сили, якими обмінюються об'єкти в системі.
    • Щоб визначити, яку частину слід вважати зовнішньою і внутрішньою, механічна система повинна бути чітко визначена.

    Ключові умови

    • нееластичний: (Що стосується нееластичного зіткнення, на відміну від пружного зіткнення.) Зіткнення, при якому кінетична енергія не зберігається.
    • еластичний: відноситься до еластичного зіткнення, на відміну від нееластичного зіткнення. Зіткнення, при якому кінетична енергія зберігається

    ЛІЦЕНЗІЇ ТА АВТОРСТВА

    CC ЛІЦЕНЗОВАНИЙ КОНТЕНТ, РАНІШЕ ДІЛИВСЯ

    CC ЛІЦЕНЗОВАНИЙ ВМІСТ, СПЕЦИФІЧНА АТРИБУЦІЯ

    1. Back to top
    • Was this article helpful?

    Recommended articles

    1. Article type
      Section or Page
      Show Page TOC
      No on Page
    2. Tags
      1. authorname:boundless
      2. elastic
      3. inelastic
      4. source[translate]-phys-14474