Legea conservării impulsului

Legea fundamentală a dinamicii mișcării translaționale pentru un sistem închis de corpuri :. prin urmare, :.

Astfel, impulsul sistemului închis este păstrat, adică nu se schimbă în timp. Această lege este valabilă nu numai în mecanica clasică, ci și în mecanica cuantică pentru sistemele închise ale microparticulelor. Legea conservării impulsului este o lege fundamentală a naturii.







Legea este valabilă și pentru sistemele necompletate dacă suma geometrică a tuturor forțelor externe este zero. Din legea conservării momentului rezultă că centrul de masă al unui sistem închis fie se mișcă rectiliniu și uniform, fie rămâne nemișcat. În cadrele nonineriale de referință, legea conservării impulsului este nedreaptă.

În coliziunea a două corpuri, există două tipuri limitative de impact: absolut elastice și absolut inelastice.

Absolut elastic este o lovitură astfel încât energia mecanică a corpurilor nu merge în alte forme non-mecanice de energie. Cu un astfel de impact, energia cinetică este complet sau parțial transformată în energia potențială a deformării elastice. Apoi, organismele se întorc în forma lor originală, împingându-se reciproc. Ca rezultat, energia potențială a deformarea elastică din nou transformată în energie cinetică și corp scatter cu curând-styami, modul și direcția care sunt determinate de două condiții: conservarea totală de energie mecanică și conservarea impulsului total al corpului sistemului.

Cu un impact central absolut elastic (impactul are loc de-a lungul unei linii drepte care leagă centrele de masă ale bilelor), sunt posibile două cazuri:

  1. Bilele se deplasează unul spre celălalt.
  2. O minge depășește cealaltă (figura 22).

Presupunem că sistemul este închis și că nu există rotiri de bile. Lăsați masele de bile m1 și m2. viteza lor înainte de impact și. dar după impact și respectiv. Vitezele bilelor după impact se determină atunci când se rezolvă un sistem de ecuații compuse în conformitate cu legea conservării energiei mecanice și legea de conservare a impulsului:

- legea conservării energiei.

- legea conservării impulsului.

Pentru calculele numerice, este necesar să se proiecteze vectorii de viteză pe axa de-a lungul cărora se mișcă bilele, adică ia în considerare direcția vitezelor prin semnele corespunzătoare.

Din formulele obținute este posibil să se determine viteza mingii după impactul pe un perete mobil sau staționar:

Un impact absolut inelastic se caracterizează prin faptul că nu apare energia potențială de deformare în timpul unui astfel de șoc. Energia cinetică a corpurilor este complet sau parțial transformată în energie internă. După impact, corpurile de coliziune se deplasează fie la aceeași viteză, fie sunt în repaus (figura 23).

Cu un impact absolut inelastic, doar legea conservării impulsului sistemului este satisfăcută. Legea conservării energiei mecanice nu este îndeplinită.

Considerăm un impact absolut inelastic al două puncte materiale care formează un sistem închis. Fie masele punctelor materiale m1 și m2. și viteza înainte de impact - și. și după un accident vascular cerebral. Impulsul total al sistemului după impact trebuie să fie același ca înainte de impact

Viteza sistemului de corpuri după impact.

Calculele numerice folosesc proiecțiile vectorilor de viteză pe direcția axei de-a lungul căruia corpurile se mișcă.

1. Menționați legea conservării impulsului.

3. Ce legi de conservare sunt valabile pentru un impact absolut elastic?

4. Cum se determină vitezele a două corpuri după un șoc absolut elastic?

5. Care este impactul absolut inelastic? Care legislație de conservare funcționează sub un impact absolut inelastic?

6. Cum se calculează viteza corpurilor după un impact absolut inelastic?

Alegeți răspunsurile corecte la întrebări:







1. Când complet de impact elastic două bile cu impulsuri inițiale și energii cinetice E1 și E2, respectiv, totalul bilele impuls P și energia cinetică E imediat după ciocnire ... ○ 1. ... P = p1 + p2. E> E1 + E2. ○ 2. ... P = p1 + p2. E

4. Trei discuri masive se rotesc coaxial, după cum se arată în figură. Cum va schimba impulsul sistemului după ambreiajul roților? Frecarea în axă este neglijată. ○ 1. Se va majora de nouă ori. ○ 2. Creste de trei ori. ○ 3. Nu se schimbă. ○ 4. Descreșteți de trei ori. ○ 5. Scădere cu un factor de nouă.

2. O persoană se află în centrul unui disc masiv care se rotește liber în jurul unei axe verticale. Cum va roti viteza unghiulara a discului daca isi va dizolva mainile cu gantere in laturi? ○ 1. Va crește, deoarece munca utilă va fi făcută. ○ 2. Nu se modifică în conformitate cu legea conservării impulsului. ○ 3. Scădere în funcție de legea conservării impulsurilor. ○ 4. Va crește, pe măsură ce crește energia cinetică. ○ 5. Nu se modifică în conformitate cu legea conservării energiei.

5. Două bile de aceeași masă m cu viteze și se ciocnesc absolut inelastic și dobândesc viteze u. Care dintre următoarele sunt adevărate? ○ 1. V1 = V2 = V și. ○ 2. V1 = V2 = V, unde. ○ 3. V1 ≠ V2. și ○ 4. V1 ≠ V2. și ○ 5. V1 = V2 = V și.

3. Care este impulsul și energia după coliziunea absolut inelastică a două corpuri? ○ 1. E = E1 + E2 ○ 2. EE1 + E2 ○ 4. E ≠ E1 + E2 ○ 5. E ≠ E1 + E2

6. Aceleași momente ale forțelor externe acționează asupra a două bile, care se rotesc pe axe fixe. Momentul de inerție al primei mingi este mai mare decât al doilea. Accelerarea unghiulară a primei bile ... ○ 1. ... este mai mare decât a doua. ○ 2. ... mai puțin decât al doilea. ○ 3. ... este același cu al doilea. ○ 4. ... poate fi mai mult sau mai puțin decât al doilea, în funcție de raportul de masă dintre bile. ○ 5. ... poate fi mai mult sau mai puțin decât al doilea, în funcție de raportul dintre razele bilelor.

Legea gravitației universale

Studiul mișcării oamenilor planetelor a fost angajat încă din antichitate. Astronomul Johann Kepler a procesat rezultatele numeroaselor observații și a subliniat legile mișcării planetelor:

  1. Planeta se mișcă de-a lungul elipsei, într-unul dintre punctele focale ale căror soare este.
  2. Vectorul de rază al planetei, la intervale egale, descrie aceeași zonă.
  3. Pentru planetele sistemului solar - o valoare constanta, unde R este raza orbitei planetei (jumatate axa majora a elipsei);
    T este perioada de revoluție a planetei în jurul Soarelui.

Newton, ulterior, pe baza legilor lui Kepler și legile de bază ale legii dinamicii-aripa a atracției universale: Toate corpurile (puncte materiale), indiferent de natura lor, sunt atrași unul de celălalt cu o forță direct proporțională cu masele lor și invers proporțională cu pătratul distanței dintre ele este F = G. în cazul în care:

G este constanta gravitationala. G = 6,672 • 10-11

Conform celei de-a doua legi a lui Newton, orice corp apropiat de suprafața Pământului începe să se miște cu accelerarea căderii libere sub acțiunea gravitației.

Pentru corpurile care se află pe suprafața Pământului :. unde M este masa Pamantului, m este masa corpului si R3 este raza Pamantului. De aici:

Dacă masa corpului m este la o înălțime h deasupra suprafeței Pământului, atunci. Astfel, forța gravitației scade cu distanța de la Pământ.

Lucrați în câmpul gravitațional

Dacă corpul este mutat de o masă de la o distanță de Pământ la o distanță (Figura 24), atunci lucrați pentru al mișca:

Această lucrare nu depinde de traiectorie, ci este determinată numai de poziția inițială și finală a corpului. În consecință, forțele gravitaționale sunt conservatoare, iar câmpul gravitațional este potențial.

Munca făcută de forțele conservatoare:

Energia potențială a două corpuri de la distanță.

Dacă corpul m este la o înălțime h deasupra suprafeței Pământului, atunci energia sa potențială. unde

R3 este raza Pamantului R3 = 6.4-10-10 6 m, M este masa Pamantului. M = 6 × 10 24 kg.

Greutatea corpului este forța care acționează asupra suportului sau asupra suspensiei. Starea corpului, în care se mișcă numai sub acțiunea gravitației, se numește stare de greutate. Dacă nu se aplică doar forța gravitațională corpului. dar și o altă forță. creând accelerația corpului. atunci forța suplimentară trebuie să satisfacă condiția :.

Dacă corpul este în repaus sau se mișcă uniform și rectiliniu, atunci.

Dacă corpul se mișcă liber în câmpul gravitațional de-a lungul oricărei traiectorii, atunci u - corpul va fi fără greutate.

Prima viteză cosmică este viteza minimă a corpului la care devine un satelit al Pământului și începe să se miște în jurul Pământului într-o orbită circulară cu o rază. Apoi, forța gravitațională a Pământului creează o accelerație normală egală cu. Conform celei de-a doua legi a lui Newton; și.

Cea de-a doua viteză cosmică este viteza cu care corpul depășește atracția Pământului și se transformă într-un satelit al Soarelui. Pentru aceasta este necesar ca energia cinetică a corpului să fie egală cu munca efectuată împotriva forțelor gravitaționale.

Cea de-a treia viteză cosmică - permite corpului să părăsească sistemul solar, rupând atracția soarelui. = 16,7, cu condiția ca corpul să fie lansat în direcția mișcării orbitale a Pământului. La pornirea corpului în direcția opusă = 73.







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: