Закон сохранения импульса. Центр масс

Импульс материальной точки. Закон сохранения импульса системы материальных точек.

И́мпульс (Количество движения) — векторная физическая величина, характеризующая меру механического движения тела. В классической механике импульс тела равен произведению массы m этой точки на её скорость v, направление импульса совпадает с направлением вектора скорости:

В классической механике полным импульсом системы материальных точек называется векторная величина, равная сумме произведений масс материальных точек на их скорости:

соответственно величина называется импульсом одной материальной точки. Это векторная величина, направленная в ту же сторону, что и скорость частицы. Единицей измерения импульса в Международной системе единиц (СИ) является килограмм-метр в секунду (кг·м/с).

Выводя закон сохранения импульса, введем следующие понятия. Множество материальных точек (или тел), рассматриваемых нами как единое целое, называется механической системой. Внутренние силы - силы взаимодействия между материальными точками механической системы. Внешние тела действуют на материальные точки системы с некоторыми внешними силами. Механическая система тел, называется замкнутой (или изолированной), если сумма всех действующих на нее внешних сил равна нулю. В механической системе, состоящей из нескольких тел, согласно третьему закону Ньютона, силы, действующие между этими телами, будут равны и противоположны по направлению, значит векторная сумма внутренних сил равна нулю.

-импульс механической системы. Значит, производная по времени от импульса механической системы равна векторной сумме внешних сил, действующих на систему.

В случае замкнутой системы:

(2)

Выражение (2) есть закон сохранения импульса: импульс замкнутой системы сохраняется, т. е. не изменяется с течением времени.

Эксперименты доказывают, что закон сохранения импульса выполняется и для замкнутых систем микрочастиц, несмотря на то, что они подчиняются законам квантовой механики, т.е. этот закон носит универсальный характер, т. е. закон сохранения импульса - фундаментальный закон природы.

Дата добавления: 2015-04-24