Номер 4, страница 120 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Ответь на вопросы. § 24. Импульс тела. Закон сохранения импульса. Глава 1. Законы движения и взаимодействия тел - номер 4, страница 120.

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

Утверждение о том, что несколько тел образуют замкнутую (или изолированную) систему, означает, что на тела этой системы не действуют внешние силы, либо их векторная сумма равна нулю. В такой системе тела могут взаимодействовать только друг с другом (внутренними силами).

Другими словами, все изменения импульсов и энергий тел внутри системы происходят только за счет их взаимного влияния. Внешние объекты не оказывают на систему никакого воздействия. Например, если мы рассматриваем столкновение двух бильярдных шаров на столе, мы можем приближенно считать систему этих двух шаров замкнутой на короткий промежуток времени самого удара. В этот момент силы взаимодействия между шарами (внутренние силы) намного больше внешних сил, таких как сила тяжести, сила нормальной реакции и сила трения о воздух (которыми можно пренебречь, или которые скомпенсированы).

Таким образом, для замкнутой системы векторная сумма всех внешних сил, действующих на тела системы, равна нулю:

$\sum \vec{F}_{внешн} = 0$

Это ключевое условие, при котором выполняется закон сохранения импульса для данной системы тел.

Ответ: Утверждение, что несколько тел образуют замкнутую систему, означает, что эти тела взаимодействуют только между собой, а действие внешних сил со стороны других тел скомпенсировано (их равнодействующая равна нулю).

5. Закон сохранения импульса гласит: векторная сумма импульсов всех тел, входящих в замкнутую систему, остается постоянной (сохраняется) при любых взаимодействиях тел этой системы между собой.

Математически для системы из N тел это можно записать так:

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

где $\vec{p}_1, \vec{p}_2, ..., \vec{p}_N$ — импульсы тел системы.

Это означает, что суммарный импульс системы до взаимодействия равен суммарному импульсу системы после взаимодействия. Если рассмотреть взаимодействие двух тел, то закон можно записать в виде:

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

Здесь $m_1, m_2$ — массы тел, $\vec{v}_1, \vec{v}_2$ — их скорости до взаимодействия, а $\vec{v'}_1, \vec{v'}_2$ — их скорости после взаимодействия.

Этот закон является фундаментальным законом природы и является следствием второго и третьего законов Ньютона для замкнутой системы. Он выполняется для любых взаимодействий (упругих, неупругих) внутри замкнутой системы.

Ответ: В замкнутой системе тел векторная сумма импульсов всех тел, составляющих систему, есть величина постоянная. Математически: $\sum_{i=1}^{N} m_i\vec{v}_i = \text{const}$.