Номер 1, страница 61 - гдз по физике 9 класс учебник Кабардин

1. Что называется импульсом тела? Сформулируйте закон сохранения импульса. При каких условиях выполняется закон сохранения импульса?

Что называется импульсом тела?

Импульсом тела (также его называют количеством движения) является векторная физическая величина, которая служит мерой механического движения тела.

Импульс тела равен произведению массы тела $\text{m}$ на его скорость $\vec{v}$.

Формула для расчёта импульса: $\vec{p} = m\vec{v}$.

Направление вектора импульса всегда совпадает с направлением вектора скорости движения тела. В Международной системе единиц (СИ) импульс измеряется в килограмм-метрах в секунду (кг·м/с).

Ответ: Импульс тела — это векторная физическая величина, равная произведению массы тела на его скорость и направленная так же, как и скорость.

Сформулируйте закон сохранения импульса.

Закон сохранения импульса гласит, что векторная сумма импульсов всех тел, составляющих замкнутую систему, остается постоянной при любых взаимодействиях этих тел между собой.

Математически для системы из $\text{N}$ тел это можно записать как:

$\vec{p}_1 + \vec{p}_2 + \dots + \vec{p}_N = \text{const}$

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

$m_1\vec{v}_1 + m_2\vec{v}_2 = m_1\vec{v'}_1 + m_2\vec{v'}_2$, где $\vec{v}_1, \vec{v}_2$ — скорости тел до взаимодействия, а $\vec{v'}_1, \vec{v'}_2$ — скорости после взаимодействия.

Ответ: В замкнутой системе тел векторная сумма импульсов всех тел системы сохраняется (остается постоянной).

При каких условиях выполняется закон сохранения импульса?

Закон сохранения импульса выполняется для замкнутой (изолированной) системы тел.

Система тел называется замкнутой, если на тела системы не действуют внешние силы, или если векторная сумма всех внешних сил, действующих на систему, равна нулю. В такой системе изменение импульса происходит только за счёт внутренних сил (сил взаимодействия между телами самой системы), которые, согласно третьему закону Ньютона, попарно равны по модулю и противоположны по направлению, и их суммарное действие не может изменить общий импульс системы.

Закон также может выполняться приближенно в следующих случаях:

1. Если внешние силы, действующие на систему, намного меньше внутренних сил (например, при взрыве или столкновении, где силы взаимодействия очень велики по сравнению с силой тяжести или трения).

2. Если проекция суммы внешних сил на какую-либо ось равна нулю. В этом случае сохраняется не полный вектор импульса системы, а только его проекция на данную ось.

Ответ: Закон сохранения импульса выполняется в замкнутой системе, то есть в системе, где сумма внешних сил равна нулю. Он также может выполняться приближенно, если внешние силы пренебрежимо малы по сравнению с внутренними, или если сумма проекций внешних сил на какое-либо направление равна нулю (тогда сохраняется проекция импульса на это направление).