Система называется замкнутой вдоль определенного направления, если проекция равнодействующей внешних сил на это направление равна нулю.
Силы взаимодействия между телами системы называются внутренними силами
Силы взаимодействия между телами системы и телами, не входящими в систему – внешними силами
При столкновении шаров:
согласно третьего закона ньютона
согласно второму закону Ньютона ,
, 
Закон сохранения импульса
Суммарный импульс замкнутой системы тел остается постоянным при любых взаимодействиях тел системы между собой
Закон сохранения импульса:
Геометрическая сумма импульсов тел, составляющих замкнутую систему, остается постоянной при любых взаимодействиях тел этой системы между собой.
Импульс сохраняется и для систем микрочастиц, для которых законы Ньютона не применимы.
Закон сохранения импульса является следствием однородности пространства.
Примером проявления закона сохранения импульса является реактивное движение. Оно наблюдается в природе (движение осьминога) и очень широко в технике (водометный катер, огнестрельное оружие, движение ракет и маневрирование космических кораблей)
Импульсом системы тел называется векторная сумма импульсов тел, входящих в систему.
Удар – это кратковременное взаимодействие тел, приводящее к упругой или пластической деформации тел, к резкому изменению скоростей тел и появлению больших сил взаимодействия. Удар называется центральным, если вектора скоростей проходят через центр масс тел.
Под столкновением в физике понимают взаимодействие тел при их относительном перемещении. Для классификации результатов этого взаимодействия вводят понятие абсолютно неупругого и абсолютно упругого ударов
Абсолютно неупругий удар – столкновение, после которого тела движутся с одинаковой скорость как единой целое.
Энергия при этом не сохраняется
Абсолютно упругий удар – столкновение, при котором деформация тел оказывается обратимой, т.е. исчезающей после прекращения взаимодействия.
Энергия при таком ударе сохраняется.
При нецентральном абсолютно упругом столкновении одинаковых шаров они разлетаются под углом 90о друг к другу.
При упругом центральном ударе покоящийся шар приобретает большую скорость, чем при неупругом ударе, при котором часть энергии расходуется на деформацию шара.
Скорости тел после абсолютно упругого удара зависят от соотношения массы этих тел.
РАКЕТЫ (уч.10кл. стр.128-129)
Закон сохранения импульса.(см.выше)
Реактивное движение. Определение. Примеры
Устройство ракеты.
Изменение массы ракеты при полете.
Уравнение движения ракеты ДОПОЛНИТЬ
Реактивное движение – движение возникающее при отделении от тела с некоторой скоростью какой-либо его части.
ДАТЬ ДРУГОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕАКТИВНОГО ДВИЖЕНИЯ
m1- масса топлива, m2 – масса ракеты
Скорость истечения реактивной струи можно считать постоянной.
По мере расходования топлива общая масса уменьшается и соответственно увеличивается скорость (согласно закону сохранения импульса)
Реактивная сила, появляющаяся вследствие истечения горячих газов, приложена к ракете и направлена противоположно скорости реактивной струи. Эта сила определяется расходом топлива в единицу времени и скоростью истечения газов относительно ракеты.
ДАТЬ УРАВНЕНИЕ ДВИЖЕНИЯ РАКЕТЫ ЧЕРЕЗ ИМПУЛЬСЫ С УЧЕТОМ РАСХОДА ТОПЛИВА
Большая заслуга в развитии теории реактивного движения принадлежит К.Э.Циолковскому.
Он разработал теорию полета тела переменной массы (ракеты) в однородном поле тяготения и рассчитал запасы топлива, необходимые для преодоления силы земного притяжения; основы теории жидкостного реактивного двигателя, а так же элементы его конструкции; теорию многоступенчатых ракет, причем предложил два варианта: параллельный (несколько реактивных двигателей работают одновременно) и последовательный (реактивные двигатели работают друг за другом).
К.Э.Циолковский строго научно доказал возможность полета в космос с помощью ракет с жидкостным реактивным двигателем, предложил специальные траектории посадки космических аппаратов на Землю, выдвинул идею создания межпланетных орбитальных станций и подробно рассмотрел условия жизни и жизнеобеспечения на них.
Технические идеи Циолковского находят применение при создании современной ракетно-космической техники.
Движение с помощью реактивной струи, по закону сохранения импульса, лежит в основе гидрореактивного двигателя. В основе движения многих морских моллюсков (осьминогов, медуз, кальмаров, каракатиц) также лежит реактивный принцип.
МЕХАНИЧЕСКАЯ РАБОТА (уч.10кл. стр.134)
Работа как пространственная характеристика силы.
Определение работы. Единицы измерения
Геометрический смысл работы
Зависимость знака работы от взаимной ориентации силы и перемещения
Работа сил реакции, трения, тяжести
Суммарная работы нескольких сил
Не зависимость работы силы тяжести от траектории перемещения
Перейти на страницу: 18
Это система тел, которые взаимодействуют только друг с другом. Нет внешних сил взаимодействия.
В реальном мире такой системы не может быть, нет возможности убрать всякое внешнее взаимодействие. Замкнутая система тел - это физическая модель, как и материальная точка является моделью. Это модель системы тел, которые якобы взаимодействуют только друг с другом, внешние силы не берутся во внимание, ими пренебрегают.
Закон сохранения импульса
В замкнутой системе тел векторная сумма импульсов тел не изменяется при взаимодействии тел. Если импульс одного тела увеличился, то это означает, что у какого-то другого тела (или нескольких тел) в этот момент импульс уменьшился ровно на такую же величину.
Рассмотрим такой пример. Девочка и мальчик катаются на коньках. Замкнутая система тел - девочка и мальчик (трением и другими внешними силами пренебрегаем). Девочка стоит на месте, ее импульс равен нулю, так как скорость нулевая (см. формулу импульса тела). После того как мальчик, движущийся с некоторой скоростью, столкнется с девочкой, она тоже начнет двигаться. Теперь ее тело обладает импульсом. Численное значение импульса девочки ровно такое же, на сколько уменьшился после столкновения импульс мальчика.
Одно тело массой 20кг движется со скоростью , второе тело массой 4кг движется в том же направлении со скоростью . Чему равны импульсы каждого тела. Чему равен импульс системы?
Импульс системы тел - это векторная сумма импульсов всех тел, входящих в систему. В нашем примере, это сумма двух векторов (так как рассматриваются два тела), которые направлены в одну сторону, поэтому
До сих пор мы рассматривали только действия сил на одно тело. В механике часто встречаются задачи, когда необходимо одновременно рассматривать несколько тел, движущихся по-разному. Таковы, например, задачи о движении небесных тел, о соударении тел, об отдаче огнестрельного оружия, где и снаряд и пушка начинают двигаться после выстрела, и т. д. В этих случаях говорят о движении системы тел: Солнечной системы, системы двух соударяющихся тел, системы пушка - снаряд и т. п. Между телами системы действуют некоторые силы. В Солнечной системе - это силы всемирного тяготения, в системе соударяющихся тел - силы упругости, в системе пушка - снаряд - силы давления пороховых газов.
Кроме сил, действующих со стороны одних тел системы на другие («внутренние» силы), на тела могут действовать еще силы со стороны тел, не принадлежащих системе («внешние» силы); например, на соударяющиеся бильярдные шары действуют еще сила тяжести и сила упругости стола, на пушку и снаряд также действует сила тяжести, и т. п. Однако в ряде случаев внешними силами можно пренебрегать. Так, при соударении катящихся шаров силы тяжести уравновешены для каждого шара в отдельности и потому не влияют на их движение; при выстреле из пушки сила тяжести окажет свое действие на полет снаряда только после вылета его из ствола, что не скажется на отдаче. Поэтому часто можно рассматривать движения системы тел, полагая, что внешние силы отсутствуют.
Начнем
с простейшей системы, состоящей только из двух тел. Пусть их массы равны и , а скорости равны
и . Будем считать,
что внешние силы на эти тела не действуют. Между собой же эти тела могут,
взаимодействовать. В результате взаимодействия (например, вследствие
соударения) скорости тел изменятся и станут равнымии соответственно.
Для тела массы m приращение импульса,
где- сила, с которой на
него действовало тело массы , a - время
взаимодействия. Для тела массы приращение импульса 
, так как,
согласно третьему закону Ньютона, сила, с которой тело массы действует на тело
массы ,
равна по модулю и противоположна по направлению силе, с которой тело массы действует
на тело массы. Складывая оба
выражения для приращения импульса, получим
Таким образом, при отсутствии внешних сил суммарный импульс системы (векторная сумма импульсов тел, составляющих систему) в результате взаимодействия тел не изменяется. Иначе можно сказать, что внутренние силы не изменяют суммарного импульса системы. Этот результат совершенно не зависит от того, как взаимодействовали тела системы: долго или кратковременно, при соприкосновении или на расстоянии и т. п. В частности, из этого равенства следует, что если вначале оба тела покоились, то суммарный импульс системы останется равным нулю и в дальнейшем, если только на систему не подействуют силы извне.
Можно доказать, что и для системы, состоящей из большего чем два числа тел, суммарный импульс системы остается постоянным, если только внешние силы отсутствуют. Это важнейшее положение называют законом сохранения импульса. Закон сохранения импульса является одним из фундаментальных законов природы, значение которого не ограничивается только рамками механики. Если система состоит из одного тела, то для него закон сохранения импульса означает, что в отсутствие сил, на него действующих, импульс тела не изменяется. Это равносильно закону инерции (скорость тела не изменяется).
Сила – векторная физическая величина. характеризующая взаимодействие тел и являющаяся мерой этого взаимодействия. Причина изменения характера движения тела.
Свойства:
Силы складываются по правилу параллелограмма
Любую силу можно разложить на составляющие, причем неоднократно
Сила может быть функцией скорости и времени
Измеряется в ньютонах.
29.Потенциальные (консервативные) силы. Потенциальная энергия.
Консерв силы – силы, работа кот на любом замкнутом контуре равна 0 (сила тяж, сила упругости, электростат сила). Неконсерв сила – сила трения. Консерв силы можно определить способами: 1)силы, работа которых на любом замкнутом пути равна 0; 2)силы, работа которых не зависит от пути, по кот частица переходит из одного положения в другое. В поле консерв сил вводится понятие потенц энергии, как функции засисящей от координат. В Сист где действ только консерв силы, мех.энергия остается постоянной. Пот энергия характеризует скурытый запас движ, кот затем может проявиться в виде кин энергии.
30. Замкнутые и незамкнутые системы.
Замкнутые сист – сист, на кот не действуют внешние силы или их действием можно пренебречь. Понятие замкнутой системы является идеализацией, оно применимо к реальным системам тел в тех случаях, когда внутренние силы взаимодействия тел системы значительно больше внешних сил..
31. Законы сохранения в замкнутых системах
В замкн сист выполняются 3 закона сохр: закон сохр импульса р=∑рi=Const, момента импульса L=∑Li=Const, и полной энергии E=Емех+Евнутр=Const.Когда систему тел нельзя считать замкнутой, применимы частные законы сохранения, действующие при некоторых дополнительных условиях
32. Связь законов сохранения со свойствами и времени пространства
В основе сохранения энергии лежит однородность времени – разнозначность всех моментов времени. В основе сохранения импульса лежит однородность пространства – одинаковость свойств пространства всех точек. В основе сохранения момента импульса лежит изотропия пространства – одинаковость свойств пространства по всем направлениям.
33. Закон сохранения импульса в замкнутых и в незамкнутых системах
Импульс замкн сист материальных точек остается постоянным. Импульс остается постоянным и для незамкнутой системы, если внешние силы в сумме дают ноль. Для замкнутой системы р=mv=const – следовательно центр масс замкнутой сист либо движется прямолинейно и равномерно, либо остается неподвижным
34 . Закон сохранения момента импульса в замкнутых и в незамкнутых системах
Момент импульса замкн сист мат точек остается постоянным. Когда сумма моментов внешних сил относительно некоторой оси равна 0, момент имп сист относит этой оси остается постоянным.
35. Закон сохранения механической и полной энергии
Полная мех энергия ист тел, на кот действуют лишь консервативные силы, остается постоянной.
Полная механическая энергия замкнутой сист тел, между кот действуют только консервативные силы остается постоянной.
В Замкн сист энергия
не исчезает, а переходит из одного вида
в другой. В замкн сист где действуют
только консерв силы, выполняется закон
сохранения энергии.
