Импульс силы равен изменению импульса тела.

АБСОЛЮТНО УПРУГИЙ И АБСОЛЮТНО НЕУПРУГИЙ УДАРЫ

Абсолютно упругий удар – удар, при котором механическая энергия системы не изменяется.

Абсолютно неупругий удар – удар, при котором механическая энергия превращается во внутреннюю, тела после удара движутся как одно целое с общей скоростью.

 

ПРИМЕР РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ НА АБСОЛЮТНО УПРУГИЙ И НЕУПРУГИЙ УДАР:

Задача 1.Мяч массой 100 , летевший со скоростью 20 , ударился о горизонтальную плоскость. Угол падения (угол между направлением скорости и перпендикуляром к плоскости) равен 60^о. Найти изменение импульса, если удар абсолютно упругий.

Ответ: 2

Задача 2. Шарик массой 0,1 свободно упал на горизонтальную площадку, имея в момент удара скорость 10 . Найти изменение импульса при абсолютно неупругом ударе.

Ответ: 1

Используя результаты решения этих задач, можно изменение импульса при абсолютно упругом ударе (импульс силы) вычислить как удвоенный начальный импульс, взятый по модулю в проекции на ось, совпадающую с направлением действия силы (вектор силы перпендикулярен поверхности).

 

Аналогично изменение импульса при абсолютно неупругом ударе (импульс силы) можно считать равным начальному импульсу, взятому по модулю в проекции на ось, совпадающую с направлением действия силы (вектор силы перпендикулярен поверхности).

3) Закон сохранения импульса: в замкнутой системе тел геометрическая сумма импульсов всех тел остается величиной постоянной.

 

АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ НА ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ИМПУЛЬСА

С судна массой 750 произведен выстрел из пушки в сторону, противоположную его движению, под углом 60^о к горизонту. На сколько изменилась скорость судна, если снаряд массой 30 вылетел со скоростью 1000 относительно судна.

Алгоритм	Применение алгоритма
1. Записать краткое условие задачи и выразить все величины в одной системе единиц.
2. Изобразить импульсы тел до взаимодействия.
3. Изобразить импульсы тел после взаимодействия.
4. Выбрать систему координат.	Выбрана одномерная система координат (ось ).
5. Записать закон сохранения импульса в векторной форме.	или
6. Переписать закон сохранения импульса в скалярной форме, спроецировав вектора на выбранные координатные оси.
7. Если необходимо, дополнить записанные уравнения формулами из других разделов физики.
8. Выразить из полученных уравнений искомую величину и вычислить ее.

Содержание

 

РАБОТА И МЕХАНИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ

Работа вычисляется по формуле: , где - угол между векторами силы и перемещения . В зависимости от значения косинуса угла работа силы может быть положительной, отрицательной или равной нулю: если 90^o< 180^o, то <0; если 0 <90^o, то >0; если , то

При решении задач надо помнить, что при вычислении работы по подъему тел под силой понимают вес тела ; если вычисляют работу по подъему протяженных тел, различные точки которых совершают разные перемещения от 0 до ,под перемещением понимают перемещение центра тяжести тела.

 

СВЯЗЬ РАБОТЫ И МЕХАНИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

Тело может совершить работу, если обладает энергией, причем при совершении работы энергия тела изменяется. Существуют следующие формулы связи работы с изменением энергии:

1) : работа равна изменению кинетической энергии тела (теорема о кинетической энергии).

2) : работа равна изменению потенциальной энергии, взятому со знаком минус.(формула используется при вычислении работы силы тяжести, упругости, электростатических сил).

3) : работа равна изменению потенциальной энергии (формула используется при вычислении работы внешних сил, направленных против силы тяжести, упругости, электростатических сил).

МОЩНОСТЬ

 

МОЩНОСТЬ - быстрота совершения работы (работа, совершенная за единицу времени), вычисляется по формуле:

Если тело движется равномерно, то подставив вместо формулу для расчета работы, получим:

где тогда

 

МЕХАНИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ

Существует два вида механической энергии: кинетическая (энергия движения) и потенциальная (энергия взаимодействия).

Кинетической энергией тело обладает, если движется. Вычисляется кинетическая энергия поформуле:

Потенциальной энергией тело обладает, если:

1) поднято на некоторую высоту над нулевым потенциальным уровнем. Нулевой потенциальный уровень- любой произвольно выбранный уровень, на котором потенциальная энергия считается равной нулю. Вычисляется потенциальная энергия поднятого тела по формуле:

2) упруго деформировано. Потенциальная энергия упруго деформированных тел вычисляется по формуле: