Номер 4, страница 170 - гдз по физике 10 класс учебник Грачев, Погожев

Механика. Глава 4. Законы сохранения в механике. Параграф 28. Импульс. Изменение импульса материальной точки. Вопросы - номер 4, страница 170.

Условие.

4. Что является причиной изменения импульса материальной точки в ИСО?

Решение.

Решение

Причиной изменения импульса материальной точки в инерциальной системе отсчета (ИСО) является действие на нее силы со стороны других тел. Это утверждение является фундаментальным принципом динамики, известным как второй закон Ньютона.

Импульс материальной точки ($ \vec{p} $) — это векторная физическая величина, равная произведению массы ($m$) материальной точки на ее скорость ($ \vec{v} $):

$ \vec{p} = m\vec{v} $

Второй закон Ньютона в своей наиболее общей формулировке связывает силу и изменение импульса. Он гласит, что скорость изменения импульса тела равна векторной сумме всех действующих на него внешних сил (равнодействующей силе $ \vec{F} $):

$ \vec{F} = \frac{d\vec{p}}{dt} $

Из этой формулы следует, что если равнодействующая сила, действующая на точку, равна нулю ($ \vec{F} = 0 $), то ее импульс не изменяется ($ \frac{d\vec{p}}{dt} = 0 $), то есть сохраняется. Это закон сохранения импульса. И наоборот, любое изменение импульса ($ d\vec{p} \neq 0 $) возможно только под действием ненулевой равнодействующей силы ($ \vec{F} \neq 0 $).

В интегральной форме закон можно записать как:

$ \Delta\vec{p} = \vec{p_2} - \vec{p_1} = \int_{t_1}^{t_2} \vec{F} dt $

Величина $ \int_{t_1}^{t_2} \vec{F} dt $ называется импульсом силы. Таким образом, изменение импульса материальной точки равно импульсу равнодействующей силы, приложенной к ней.

Важно отметить, что это справедливо именно в инерциальных системах отсчета, то есть в тех, где выполняется первый закон Ньютона (закон инерции).

Ответ: Причиной изменения импульса материальной точки в ИСО является действие на нее силы (или равнодействующей всех сил, если их несколько).