Номер 4, страница 131 - гдз по физике 10 класс учебник часть 1 Генденштейн, Дик

Механика. Глава 3. Законы сохранения в механике. Параграф 16. Импульс. Закон сохранения импульса - номер 4, страница 131.

Условие.

4. Расскажите, чем отличается замкнутая система тел от незамкнутой.

Решение.

4. В механике под системой тел понимают совокупность тел, взаимодействующих друг с другом. Различие между замкнутой и незамкнутой системой заключается в характере сил, действующих на эту систему.

Силы, с которыми тела системы действуют друг на друга, называются внутренними. Силы, действующие на тела системы со стороны тел, не входящих в данную систему, называются внешними.

Замкнутая (или изолированная) система тел — это такая система, на которую не действуют внешние силы, или действие этих сил скомпенсировано (то есть их векторная сумма равна нулю). Математически это условие выглядит так: $ \sum \vec{F}_{внеш} = \vec{0} $. В замкнутой системе тела взаимодействуют только посредством внутренних сил. Основное свойство замкнутой системы — для нее выполняется закон сохранения импульса: полный импульс всех тел, входящих в систему, остается постоянным с течением времени.
$ \vec{p}_{1} + \vec{p}_{2} + ... + \vec{p}_{n} = const $

Незамкнутая система тел — это система, на которую действуют внешние силы, и их векторная сумма не равна нулю: $ \sum \vec{F}_{внеш} \neq \vec{0} $. В этом случае полный импульс системы не сохраняется, а его изменение за некоторый промежуток времени равно импульсу равнодействующей внешних сил: $ \Delta \vec{p}_{общ} = \vec{F}_{внеш} \cdot \Delta t $.

Например, столкновение двух шаров на гладком горизонтальном столе можно считать замкнутой системой, так как внешние силы (сила тяжести и сила реакции опоры) уравновешивают друг друга. Падающий на землю мяч — это незамкнутая система, так как на него действует неуравновешенная внешняя сила — сила тяжести.

Ответ: Замкнутая система тел отличается от незамкнутой тем, что на замкнутую систему не действуют внешние силы или их действие скомпенсировано (векторная сумма равна нулю), в то время как на незамкнутую систему действует нескомпенсированная внешняя сила. Вследствие этого, в замкнутой системе выполняется закон сохранения импульса, а в незамкнутой — импульс системы изменяется под действием внешних сил.