Номер 4, страница 98 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

4. Что означает утверждение о том, что несколько тел образуют замкнутую систему?

4. Утверждение о том, что несколько тел образуют замкнутую (или изолированную) систему, означает, что эти тела могут взаимодействовать только друг с другом, но не взаимодействуют с другими телами, не входящими в эту систему. Другими словами, на тела, составляющие систему, не действуют внешние силы, либо векторная сумма всех внешних сил равна нулю (то есть их действие скомпенсировано).

В такой системе любые изменения состояния (например, импульса или энергии) отдельных тел происходят исключительно в результате их внутреннего взаимодействия. Например, при столкновении двух бильярдных шаров на гладком столе силами трения о стол и сопротивления воздуха можно пренебречь по сравнению с силами, возникающими при ударе. В этом случае на короткий промежуток времени столкновения систему из двух шаров можно считать замкнутой.

Понятие замкнутой системы является физической моделью (идеализацией), так как в реальности абсолютно изолировать систему от всех внешних воздействий невозможно. Однако это приближение очень полезно и эффективно применяется для решения многих физических задач, в которых внутренние силы взаимодействия значительно превосходят внешние.

Ответ: Утверждение, что несколько тел образуют замкнутую систему, означает, что на эти тела не действуют внешние силы, или действие этих сил скомпенсировано, и тела взаимодействуют только между собой.

5. Закон сохранения импульса — это один из фундаментальных законов физики, который гласит: векторная сумма импульсов всех тел, входящих в замкнутую систему, является величиной постоянной.

Это означает, что какой бы сложный характер ни носили взаимодействия между телами внутри замкнутой системы, их суммарный импульс не изменяется со временем. Полный импульс системы до взаимодействия равен полному импульсу системы после взаимодействия.

Математически для системы, состоящей из n тел, закон можно записать в виде:

$ \vec{p}_{общ} = \vec{p}_1 + \vec{p}_2 + ... + \vec{p}_n = \text{const} $

где $ \vec{p}_i = m_i\vec{v}_i $ — импульс i-го тела.

Для наиболее частого случая взаимодействия двух тел в замкнутой системе закон сохранения импульса записывается как:

$ m_1\vec{v}_1 + m_2\vec{v}_2 = m_1\vec{v'}_1 + m_2\vec{v'}_2 $

Здесь $ m_1 $ и $ m_2 $ — массы взаимодействующих тел, $ \vec{v}_1 $ и $ \vec{v}_2 $ — их векторные скорости до взаимодействия, а $ \vec{v'}_1 $ и $ \vec{v'}_2 $ — их векторные скорости после взаимодействия. Закон сохранения импульса является прямым следствием законов Ньютона (в частности, второго и третьего).

Ответ: В замкнутой системе векторная сумма импульсов всех тел, входящих в систему, сохраняется (остается неизменной) при любых взаимодействиях этих тел друг с другом.