Шпаргалка: Физика, основы теории
При =. Величину , равную произведению силы на время её действия, называют импульсом силы.
Изменение импульса тела за время равно импульсу силы, действующей на тело в течение этого времени.
Рассмотрим систему, состоящую из N материальных точек (систему тел).
Силы, с которыми на данное тело действуют остальные тела системы, называют внутренними.
Силы, обусловленные воздействием тел, не принадлежащих системе, называют внешними.
В случае отсутствия внешних сил систему называют замкнутой.
Импульсом системы называют векторную сумму импульсов тел, образующих систему
.
Группу тел, взаимодействующих не только между собой, но и с телами, не входящими в состав этой группы, называют незамкнутой системой. Силы, с которыми на тела данной системы действуют тела, не входящие в эту систему, называю внешними (обычно внешние силы обозначают буквой , а внутренние силы – буквой .
Рассмотрим взаимодействие двух тел в незамкнутой системе. Изменение импульсов данных тел происходит как под действием внутренних сил, так и под действием внешних сил.
Согласно второму закону Ньютона, изменения импульсов рассматриваемых тел у первого и второго тел составляют
где t – время действия внешних и внутренних сил. Почленно сложив данные выражения, получим .
В этой формуле - полный импульс системы,
(согласно третьему закону Ньютона), - равнодействующая всех внешних сил, действующих на тела данной системы. С учетом вышеизложенного получаем формулу , из которой следует, что полный импульс системы изменяется только под действием внешних сил. Если же система замкнутая, т.е. , то и, следовательно, .
Закон сохранения импульса для замкнутой системы тел формулируется следующим образом: импульс замкнутой системы тел остается постоянным при любых взаимодействиях тел этой системы между собой.
На законе сохранения импульса основано реактивное движение.
9. Механическая работа и мощность
Если действующая на тело сила вызывает его перемещение , то действие силы характеризуется механической работой
, где - угол между направлением силы и перемещения. Формула справедлива для случая когда тело движется прямолинейно и действующая на него сила остается постоянной. Если сила изменяется, то .
Механическая работа является мерой изменения энергии. За единицу работы в системе Си принимают джоуль (Дж).
Средней мощностью называют величину, равную отношению работы к промежутку времени , за который она совершается
.
Мгновенная мощность определяется по формуле . Учитывая, что , получаем , где v – мгновенная скорость.
За единицу мощности в системе СИ принимают ватт (Вт).
На практике часто применяют внесистемную единицу мощности – лошадиную силу.
1 л.с. = 735 Вт
10. Кинетическая и потенциальная энергия