Номер 3, страница 176 - гдз по физике 10 класс учебник Грачев, Погожев

Вопросы. Параграф 29. Система тел. Закон сохранения импульса. Глава 4. Законы сохранения в механике. Механика - номер 3, страница 176.

Условие.

3. Что является причиной изменения импульса системы тел в ИСО?

Решение.

Причину изменения импульса системы тел можно объяснить на основе второго закона Ньютона, обобщенного для системы материальных точек.

Для любой системы тел все действующие силы можно разделить на две категории:

1. Внутренние силы – это силы взаимодействия между телами, входящими в саму систему. Согласно третьему закону Ньютона, эти силы всегда попарно равны по величине и противоположны по направлению. Следовательно, их векторная сумма всегда равна нулю. Внутренние силы приводят к перераспределению импульса между телами внутри системы, но не могут изменить суммарный импульс всей системы.

2. Внешние силы – это силы, действующие на тела системы со стороны объектов, не входящих в данную систему.

Закон изменения импульса системы тел гласит, что скорость изменения полного импульса системы тел равна векторной сумме всех внешних сил, действующих на систему. В импульсной форме это можно записать так:

$ \Delta \vec{P}_{сист} = \sum \vec{F}_{внешн} \cdot \Delta t $

где $ \Delta \vec{P}_{сист} $ – изменение полного импульса системы, а $ \sum \vec{F}_{внешн} $ – векторная сумма (равнодействующая) всех внешних сил, действующих на систему.

Из этой формулы следует, что если равнодействующая внешних сил равна нулю ($ \sum \vec{F}_{внешн} = 0 $), то импульс системы не изменяется ($ \Delta \vec{P}_{сист} = 0 $), то есть сохраняется. Если же на систему действует ненулевая равнодействующая внешних сил, то импульс системы будет изменяться.

Упоминание инерциальной системы отсчета (ИСО) является ключевым, так как законы Ньютона, на которых основан этот вывод, справедливы только в таких системах.

Ответ: Причиной изменения импульса системы тел в ИСО является действие на эту систему внешних сил, равнодействующая которых отлична от нуля.