10-Б КЛАС З ПОГЛИБЛЕНИМ ВИВЧЕННЯМ ФІЗИКИ

Імпульс тіла. Закон збереження імпульсу.

СИЛА ТА ШВИДКІСТЬ

• Задача механіки – опис руху тіл, розв’язується за допомогою II закона Ньютона. Існують випадки, коли силу неможливо виміряти, наприклад, зіткнення тіл.

• Тоді зручніше розраховувати зміну швидкості тіл, тому що сила спричиняє зміну швидкості. Рухи тіл до та після удару будемо вважати рівномірними.

СИЛА ТА ІМПУЛЬС

• Запишемо II закон Ньютона:• F = ma

p = mv –імпульс тіла після взаємодії

p0 = mv0 – імпульс тіла до взаємодії

Ft = p - p0

t

mvmvF

t

vva 00

0mvmvFt

ІМПУЛЬС ТІЛА

– добуток маси тіла на його швидкість.Імпульс – векторна величина, напрям

імпульса співпадає з напрямом швидкості. Одиниця виміру імпульса: кг·м/с

Якщо тіло знаходиться у стані спокою, то імпульс дорівнює нулю.

ЗАДАЧА

• Кулька масою 100 г, яка летить зі швидкістю 20 м/с, пружноу вдаряється об стінку та відскочує від неї з такою ж швидкістю. Знайти зміну імпульса кульки.

Рішення: p1 mv Δp = p2 – p1 = mv – (- mv) =

-mv p2 = 2mv

Δp = 2·0,1кг·20м/с = 4кг·м/с

ЗАКОН ЗБЕРЕЖЕННЯ ІМПУЛЬСУ

• Сума імпульсів тіл до взаємодії дорівнює сумі імпульсов тіл після взаємодії:

m1v1 + m2v2 = m1u1 + m2u2

В задачах розглядається система з двох тіл, зовнішні сили відсутні (замкнена система).

ПРУЖНИЙ УДАР

1. При пружному зіткненні двох тіл обом тілам надаються нові швидкості

• 2.

НЕПРУЖНИЙ УДАР

• При непружному ударі тіла з’єднуються і післе удару рухаються разом.

• Рівняння закону збереження імпульсу має вигляд:

• m1v1 ± m2v2 = (m1 + m2 )u• (якщо тіла рухаються назустріч одне

одному, то ставиться «-», якщо одне тіло доганяє інше, то «+»).

РЕАКТИВНИЙ РУХ

– рух тіла при відокремленні від нього деякої маси:

0 = m1v1 - m2v2 або m1v1 = m2v2

Наприклад: а) постріл з рушниці б) політ ракети ? Навіщо потрібно притискувати приклад

рушниці до плеча в момент пострілу?

ЗАДАЧА

• Куля масою 10 г летить та вдаряється в брусок масою 390 г і застряє в ньому. Знайти швидкість бруска, якщо швидкість кулі складає 200 м/с.

• Дано: SI: Рішення: m1 = 10г 0,01кг ЗЗІ для непружного удару

m2 = 390г 0,39кг m1v1 ± m2v2 = (m1 + m2 )u v1 = 200м/с m1v1 = (m1 + m2 )u v2 = 0 u - ?

ЗАДАЧА

21

11

mm

vmu

смu /54,0

2

01,039,0

20001,0

САМОСТІЙНА РОБОТА

• 1. На аркуші написати прізвище та ім’я.• 2. Вказати номер варіанту (1 або 2).• 3. Виконати тестові завдання з вибором

відповіді.• 4. Бажаю успіху!

ТЕСТ1. Імпульсом тіла називають

величину, що дорівнює а) добутку маси тіла на силу б) відношенню маси тіла до його

швидкості в) добутку маси тіла на його

швидкість г) добутку маси тіла на прискорення

1. Імпульс тіла завжди напрямлений

а) перпендикулярно до швидкості б) сонаправлений зу швидкістю в) протилежний до швидкості г) співпадає з прискоренням

2. Якщо на тіло не діє сила, то імпульс тіла а) не змінюється б) збільшується в) зменшується г) дорівнює нулю

2. Якщо на тіло діє сила, то імпульс тіла а) не змінюється б) тільки збільшується в) тільки зменшується г) може і збільшуватись і зменшуватись

ТЕСТ3. Коли ступінь ракети відділяється від космічного корабля, вона отримує деякий імпульс p0. Який імпульс p отримає при цьому космічний корабель? а) р = р0 б) р < р0

в) р > р0 г) р = 0

3. При пострілі з рушниці куля отримує імпульс р1, а рушниця за рахунок віддачі отримує імпульс р2. Порівняйте імпульси обох тіл

а) р1 > р2 б) р1 < р2

в) р1 = р2 г) р1 = р2 = 0

4. М’яч масою m брошений вгору з початковою швидкістю v. Яка буде зміна імпульсу м’яча за час руху від початку до повернення в вихідну точку?

а) mv б) - mv в) 2mv г) 0

4. Два автомобілі з однаковою масою m рухаються з швидкостями v и 2v відносно Землі. Чому дорівнює модуль імпульсу другого автомобіля відносно першого?

а) 3mv б) 2mv в) mv г) 0

Візок масою 0,1 кг рухається рівномірно по столу з швидкістю 5 м/с так, як зображено на малюнку. Чому дорівнює його імпульс і як направлений вектор імпульсу?1) 0,5 кг·м/с, праворуч2) 0,5 кг·м/с, ліворуч3) 5,0 кг·м/с, праворуч4) 50 кг·м/с, ліворуч5) 50 кг·м/с, праворуч

Х

v

Автомобіль масою 1т, рухається прямолінійно зі швидкістю 20 м/с. Імпульс автомобіля дорівнює…

1) 0,5·103 кг·м/с2) 1·104 кг·м/с3) 2·104 кг·м/с4) 20 кг·м/с5) 50 кг·м/с

Питання №5

Матеріальна точка масою 1 кг рухалася по прямій і під дією сили в 20 Н змінила свою швидкість на 40 м/с. За який час це відбулося?

1) 0,5 с2) 5 с3) 2 с4) 0,2 с5) 20 с

Автомобіль, який рухався зі швидкістю 20 м/с, після вимкнення двигуна зупинився через 3 с. Сила опору, що діяла на автомобіль при гальмування, дорівнює 6000 Н. Маса автомобиля…1) 600 кг2) 700 кг3) 800 кг 4) 900 кг

5) 1000 кг

Питання №6

Питання №7

Тенісний м’яч масою m, рухаючись праворуч по осі ОХ, пружно вдаряється об бетонну стінку, маючи перед ударом швидкість v. Визначіть напрям та модуль зміни імпульсу м’яча.

1) ліворуч, mv2) ліворуч, 2mv3) праворуч, mv4) праворуч, 2mv5) зупиниться, 0

Куля з пластиліну масою m, рухаючись ліворуч по осі ОХ, вдаряється об бетонну стінку, маючи перед ударом швидкість v. Визначити напрям та модуль зміни імпульсу кулі.

1) ліворуч, mv2) ліворуч, 2mv3) зупиниться, mv4) праворуч, 2mv5) імпульс не зміниться

ВСТАНОВИТИ ВІДПОВІДНІСТЬТіло кинуте вертикально

вгору. Як будуть змінюватися імпульс, швидкість та прискорення?

Тіло кинуте вертикально вниз.Як будуть змінюватися

імпульс, швидкість та прискорення?

Фізичнівеличини

Їх зміна

а) імпульс

б) швидкість

в) прискорення

1) не зміниться

2) збільшиться

3) зменшиться

Фізичнівеличини

Їх зміна

а) імпульс

б) швидкість

в) прискорення

1) не зміниться

2) збільшиться

3) зменшиться

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

• Здаємо роботи та записуємо домашнє завдання:

• Розділ №3; §30• Вправа 27 (4,5)