Номер 3, страница 52 - гдз по физике 9 класс учебник Изергин

Глава II. Динамика. Параграф 11. Импульс. Закон сохранения импульса - номер 3, страница 52.

Условие.

3. Сформулируйте закон сохранения импульса.

Решение.

Закон сохранения импульса — это фундаментальный закон физики, который гласит, что векторная сумма импульсов всех тел, входящих в замкнутую (изолированную) систему, является величиной постоянной.

Замкнутой системой тел называется такая система, на которую не действуют внешние силы, либо равнодействующая всех внешних сил, приложенных к телам системы, равна нулю. В такой системе тела могут взаимодействовать только друг с другом (внутренними силами).

Закон сохранения импульса является прямым следствием законов Ньютона. Согласно второму закону Ньютона, изменение импульса системы тел равно импульсу равнодействующей внешних сил, действующих на систему: $ \Delta\vec{p}_{сист} = \vec{F}_{внешн} \Delta t $. Если система замкнута, то $ \vec{F}_{внешн} = 0 $, и, следовательно, $ \Delta\vec{p}_{сист} = 0 $. Это означает, что суммарный импульс системы не изменяется, то есть сохраняется.

Математическая формулировка закона для системы из N тел выглядит так:

$ \vec{p_1} + \vec{p_2} + \dots + \vec{p_N} = \text{const} $

где $ \vec{p_i} = m_i \vec{v_i} $ — импульс i-го тела.

Это равенство означает, что суммарный импульс системы тел до любого взаимодействия внутри этой системы равен суммарному импульсу после взаимодействия. Например, для двух взаимодействующих тел:

$ m_1\vec{v_1} + m_2\vec{v_2} = m_1\vec{u_1} + m_2\vec{u_2} $

где $ \vec{v_1} $ и $ \vec{v_2} $ — скорости тел до взаимодействия, а $ \vec{u_1} $ и $ \vec{u_2} $ — их скорости после взаимодействия.

Ответ: В замкнутой системе тел векторная сумма импульсов всех тел, входящих в систему, сохраняется (остается постоянной) при любых взаимодействиях тел этой системы между собой.