Импульс тела — это физическая величина, равная произведению массы тела на его скорость: p = m · v, где p — импульс (кг·м/с), m — масса (кг), v — скорость (м/с). Импульс является векторной величиной: его направление совпадает с направлением скорости тела. Импульс силы равен произведению силы на время её действия: I = F · t, где I — импульс силы (Н·с), F — сила (Н), t — время действия силы (с). Изменение импульса тела равно импульсу действующей на него силы: Δp = F · t. Закон сохранения импульса гласит: если на систему тел не действуют внешние силы или их действие можно не учитывать, общий импульс системы сохраняется. Для двух взаимодействующих тел это можно записать так: m₁ · v₁ + m₂ · v₂ = m₁ · u₁ + m₂ · u₂, где m₁ и m₂ — массы тел, v₁ и v₂ — их скорости до взаимодействия, u₁ и u₂ — скорости после взаимодействия. Например, при выстреле из ружья пуля движется вперёд, а ружьё откатывается назад, поскольку общий импульс системы до выстрела и после него сохраняется. Типичная ошибка учеников — считать, что импульс зависит только от массы тела, забывая, что он также зависит от скорости и её направления.
Выберите ответ в каждом вопросе и нажмите «Проверить ответы» — появятся правильные ответы и пояснения.
1. Что называется импульсом тела?
2. В каких единицах СИ измеряется импульс тела?
3. Как направлен импульс движущегося тела?
4. Как изменится импульс тела, если его масса останется прежней, а скорость увеличится в 2 раза?
5. Какой физический закон объясняет отдачу ружья при выстреле?
6. При каком условии выполняется закон сохранения импульса системы тел?
7. Чему равен импульс тела массой 4 кг, движущегося со скоростью 3 м/с?
8. Автомобиль массой 1000 кг движется со скоростью 10 м/с. Чему равен его импульс?
9. На тело действует постоянная сила 5 Н в течение 4 с. Чему равен импульс силы?
10. Тело массой 2 кг движется со скоростью 6 м/с. Какой станет его скорость, если импульс тела уменьшится в 2 раза, а масса останется неизменной?
11. Два тела движутся навстречу друг другу. Масса первого тела 2 кг, его скорость 4 м/с направлена вправо. Масса второго тела 2 кг, его скорость 2 м/с направлена влево. Чему равен общий импульс системы, если направление вправо считать положительным?
12. Тележка массой 3 кг движется со скоростью 4 м/с и сталкивается с неподвижной тележкой массой 1 кг. После столкновения тележки сцепляются и движутся вместе. Какова их общая скорость после столкновения? Внешними силами можно пренебречь.