Ответ:
1. Основные понятия и величины
- Импульс тела — векторная величина, равная произведению массы тела на его скорость: p = mv.
- Импульс силы — произведение силы на время её действия; он равен изменению импульса тела.
- Замкнутая система — система тел, на которую внешние силы не действуют или их действие взаимно компенсируется.
- Реактивное движение — движение тела, возникающее при отделении от него части вещества с некоторой скоростью.
2. Законы и основные формулы
- Второй закон Ньютона в импульсной форме: изменение импульса тела равно импульсу действующей силы, Δp = FΔt.
- Закон сохранения импульса: в замкнутой системе векторная сумма импульсов тел остаётся постоянной, Σp до = Σp после.
- Для двух тел: m₁v₁ + m₂v₂ = m₁u₁ + m₂u₂, где v — скорости до взаимодействия, u — после.
- При неупругом столкновении тела движутся вместе: m₁v₁ + m₂v₂ = (m₁ + m₂)u.
- Реактивное движение основано на сохранении импульса: выбрасываемое тело получает импульс в одну сторону, а ракета — в противоположную.
3. Единицы СИ
- Масса: килограмм, кг.
- Скорость: метр в секунду, м/с.
- Импульс тела: кг·м/с = Н·с = кг·м·с⁻¹.
- Сила: ньютон, Н = кг·м·с⁻².
- Время: секунда, с.
4. Опыты и наблюдения
- На тележках можно исследовать столкновения: измерить массы и скорости до и после взаимодействия и сравнить суммарные импульсы.
- При выстреле с тележки или лодки наблюдается отдача в сторону, противоположную движению снаряда.
- Две взаимодействующие тележки с пружинным механизмом разъезжаются в разные стороны; изменение их импульсов взаимно компенсируется.
- Движение воздушного шарика с выходящим из него воздухом демонстрирует реактивное движение.
В реальных опытах система не бывает идеально замкнутой, поэтому возможны небольшие расхождения из-за трения, сопротивления воздуха и погрешностей измерений.
