Автор Кислицын Николай Сергеевич

Магистр физико-математического факультета

Вятского государственного гуманитарного университета.

2011

Импульс тела.

У силы есть две характеристики. Как вы думаете какие?

Пространственная и временная.

Импульс является одной их характеристик силы. Как вы думаете какой?

Временной, т. е. импульс равен F∆t. Сегодня на уроке мы будем говорить именно о нем. Как вы думаете, что может быть пространственной характеристикой силы? Кстати, вы уже изучали эту характеристику, но, наверное, не задумывались, что это пространственная характеристика силы.

Пространственная характеристика - это работа силы, т. е. A=F·x·cos(α).

Эти величины необходимо знать и понимать для того, что бы с успехом пользоваться законами сохранения энергии и импульса, без которых невозможен бы был технический прогресс.

Итак, запишите тему урока «Импульс», сегодня мы будем говорить именно о нем.

У нас есть тело, на него действует постоянная сила F на протяжении некоторого времени ∆t .

Необходимо выяснить, как произведение этой силы на время её действия F∆t связанно с изменением состояния этого тела. Чему равна сила по второму закону Ньютона?

F=ma, умножаем обе части на ∆t, получаем F∆t = ma∆t. Если действующая сила постоянна, то ускорение, которое придается этой силой тоже постоянно, можно пользоваться формулой . Подставляем в нашу формулу

Мы видим, что временная характеристика действия силы оказалась связанной с изменением величины, равной произведению массы на скорость.

Запишите определение импульса.

Векторная физическая величина, равная произведению массы частицы на её скорость, называется Импульсом этой частицы

Обычно обозначают её буквой , обведите в рамочку.

Единица измерения

Импульс сонаправлен со скоростью или противоположно направлен, смотрите на формулу?

Импульс сонаправлен, потому что m>0, поэтому запишите где-нибудь в тетради

Поэтому подставим в нашу формулу ∆p. И получим

Полученное уравнение тоже является вторым законом Ньютона, но только в импульсной форме. Обведите в рамочку формулу и запомните. Формула вам будет часто встречаться в будущем.

Запишите изменение импульса тела равно произведению силы на время её действия.

Совпадают ли направления силы, действующей на тело и изменение импульса, под действием этой силы.

Как мы уже сказали импульс равен F∆t, по второму закону Ньютона F=ma, поэтому умножаем формулу на время ∆t. F∆t = ma∆t

1. Тело массой 1 кг движется равномерно по окружности со скоростью 2 м/с. Определите изменение импульса тела после того, как оно пройдёт четверть окружности.

2. Мячик массой 50 г свободно падает без начальной скорости с высоты H = 2 м на пол и подскакивает на высоту h = 1 м. Определите среднюю силу удара мяча о пол, если продолжительность удара ∆t = 0,2 с.

3. Мяч массой 150 г подлетает к стенке под углом 30о к её поверхности со скоростью 5 м/c. Время абсолютно упругого удара 0,02 с. Определите среднюю силу, с которой мяч давит на стенку во время удара.

4. Космический корабль должен изменить курс и начать движение под углом 15о к начальному направлению с тем же импульсом, равным 5·106 Н·с. На какое наименьшее время нужно включить двигатель, если при этом на корабль начинает действовать сила, равная 105 Н.