Импульс.Закон сохранения импульса.

Посмотреть все разделы.

Решение задач на применение закона сохранения импульса часто вызывает у учеников сложности, не понимание с чего начать решение. Многие даже не догадываются, что надо применить этот закон. Но, если с ним разобраться, то оказывается, что это одни из самых простых задач в физике.

Начнем, так сказать, с отличительных признаков этих задач. Если задача только на закон сохранения импульса, а для начала мы рассматриваем именно эти задачи, то в ее условии обязательно должно присутствовать два взаимодействующих тела. Например, два конькобежца, рыбак и лодка, мальчик и тележка, стрелок и пуля, снаряд, который потом разрывается на два осколка и т.д. Этим телам не должно ничего мешать двигаться после взаимодействия. Например, если рыбак сидит на лодке и преспокойно ловит рыбу, то можно считать, что сопротивление воды при медленном движении лодки будет ничтожно мало. Если в воздухе разрывается снаряд, то сила сопротивления воздуха за малый промежуток времени не сможет сильно повлиять на движение осколков. Еще один верный признак, это то, что в задаче будет дана только масса и скорость. Ничего не говорится о величине сил, о времени, ускорении и других физических величинах. Найти в таких задачах надо тоже или массу или скорость.

Начнем учиться решать с самого простого случая. В начале все тела неподвижны, потом в результате взаимодействия они разлетаются в разные стороны. Это может быть прыжок с тележки, выстрел, бросок мяча, отталкивание друг от друга. В нашем случае это будет рыбак, который бросает на берег пойманную им рыбу. Для каких целей он это делает не столь важно. Важно, что есть два взаимодействующих тела, движению которых ничего не мешает. Нам известна масса человека с лодкой, пусть она будет 200 кг, скорость с которой полетела рыба – 10 м/с и скорость лодки -0,05 м/с. По всем признакам можно применить закон сохранения импульса.

Для двух тел он выглядит так: m1V1+m2V2=m1U1+m2U2 . То, что записано в левой части относится ко времени до броска, в правой – после броска. До броска лодка и рыба в ней лежали неподвижно. Значит их скорости V1 и V2 равны нулю. Нуль умножаем на любую массу, получаем нуль. Значит, вся левая часть равна нулю. Тогда формула упрощается 0=m1U1+m2U2. Теперь переходим к рисунку. В этих задачах он помогает в решении.

Ловля карпа

На нем обязательно отмечем ось координат. Ее желательно направить вдоль скоростей, с которыми движутся лодка и рыба. В какую сторону это не важно. Обычно рисуют вправо. На рисунке также обозначаем схематически лодку и рыбу.