Номер 1, страница 112 - гдз по физике 10 класс учебник Хижнякова, Синявина

Механика. Глава 4. Законы сохранения в механике. Параграф 21. Закон сохранения импульса. Реактивное движение. Вопросы - номер 1, страница 112.

Условие.

1. Назовите физическую модель, для которой выполняется закон сохранения импульса. Приведите примеры этой модели.

Решение.

1. Физическая модель, для которой выполняется закон сохранения импульса, называется замкнутой (или изолированной) системой тел. Это система, на которую не действуют внешние силы, или равнодействующая всех внешних сил равна нулю. В такой системе тела могут взаимодействовать только друг с другом (посредством внутренних сил), и их суммарный векторный импульс остается постоянным. Математически это выражается формулой: $ \vec{P}_{системы} = \vec{p}_{1} + \vec{p}_{2} + ... + \vec{p}_{n} = \text{const} $.

Примеры этой модели:

- Столкновение бильярдных шаров. Если пренебречь силой трения о сукно и сопротивлением воздуха, то систему из двух сталкивающихся шаров можно считать замкнутой. Их суммарный импульс до столкновения будет равен суммарному импульсу после столкновения.

- Выстрел из оружия. Систему «ружье — пуля» в момент выстрела можно считать замкнутой в горизонтальном направлении. В результате выстрела пуля приобретает импульс, направленный вперед, а ружье получает равный по модулю, но противоположный по направлению импульс отдачи.

- Реактивное движение. Ракета, движущаяся в открытом космосе, вместе с выбрасываемыми ею продуктами сгорания топлива образует замкнутую систему. Ракета приобретает импульс в одну сторону за счет того, что отбрасывает газы, обладающие импульсом, в противоположную сторону.

- Человек, прыгающий с лодки. Систему «человек — лодка» можно считать замкнутой в горизонтальном направлении (пренебрегая сопротивлением воды). Когда человек прыгает с неподвижной лодки на берег, лодка отталкивается в противоположную сторону, чтобы суммарный импульс системы остался равным нулю.

Ответ: Физическая модель — замкнутая (изолированная) система тел. Примеры: столкновение бильярдных шаров, выстрел из ружья и его отдача, реактивное движение ракеты, человек, прыгающий с лодки.