Transcript презентация

Импульс материальной точки
Если мяч, летящий с большой скоростью, футболист
может остановить ногой или головой,
то вагон, движущийся по рельсам даже очень медленно,
человек не остановит.
Стакан с водой находится
на длинной
полоске прочной бумаги.
Если тянуть полоску медленно,
то стакан движется
вместе с бумагой. А если резко
дернуть полоску бумаги стакан остается неподвижный.
Теннисный мяч, попадая
в человека, вреда не причиняет,
однако пуля, которая
меньше по массе, но движется
с большой скоростью
(600—800 м/с),
оказывается смертельно
опасной.
Величина импульс – особая величина,
обладающая свойством сохранения при
движении и взаимодействии тел.
• И эта величина, и это свойство сохранения
играют важную роль в науке и имеют большое
практическое значение в жизни, технике:
• атомная и ядерная физика (все столкновения
атомных ядер, превращения при ядерных
реакциях подчинены этому закону);
• взрывы (военные, при строительстве);
• снежные лавины;
• землетрясения;
• удары (при авариях, на производстве).
Обратимся к законам Ньютона и
проведем небольшое
преобразование
• II закон Ньютона в векторной форме F =ma
• можно записать по-другому, если
вспомнить, что ускорение равно быстроте
изменения скорости тела: F =mΔv
- Что представляет собой правая часть равенства?
Импульс тела - это физическая
векторная величина, равная
произведению массы тела на его
скорость.
• Вектор импульса тела направлен так же как и
вектор скорости этого тела.
• величина векторная;
• направление вектора импульса совпадает с
направлением вектора скорости;
• если рассматриваются импульсы нескольких
тел, то вычисляем результирующий импульс,
учитывая направление движения; если на тело
не действует сила, то импульс тела, как и его
скорость не меняется;
• единица измерения: кг·м/с (за единицу
импульса надо принять импульс тела массой 1
кг, движущегося со скоростью 1 м/с);
• величина имеет свойство сохраняться при
любых взаимодействиях.
понятия “импульс силы”
• Изменение импульса тела равно, как видно
из формулы, произведению силы F на время
ее действия t. Величина тоже имеет особое
название – импульс силы.
Δp=Ft
• Импульс постоянной силы равен изменению
импульса тела (в результате действия силы
изменяется импульс тела)
• Рене Декарт (15961650), французский
философ,
математик, физик
и физиолог.
Высказал закон
сохранения
количества
движения,
определил понятие
импульса силы.
Закон сохранения импульса
• ЗАМКНУТАЯ СИСТЕМА – ЭТО
СИСТЕМА ТЕЛ,КОТОРЫЕ
ВЗАИМОДЕЙСТВУЮТ ТОЛЬКО ДРУГ С
ДРУГОМ.
• Силы, возникающие в результате
взаимодействия тела, принадлежащего
системе, с телом, не принадлежащим
ей, называются внешними силами.
• Силы, возникающие в результате
взаимодействия тел, принадлежащих
системе, называются внутренними
силами.
Векторная сумма импульсов тел, составляющих
замкнутую систему, не меняется с течением
времени при любых движениях
и взаимодействия этих тел.
• Закон сохранения импульса – если сумма
внешних сил равен нулю, то и импульс
системы тел сохраняется.
Упругий удар
Абсолютно упругий удар – столкновения тел, в
результате которого их внутренние энергии остаются
неизменными. При абсолютно упругом ударе сохраняется
не только импульс, но и механическая энергия системы
тел. Примеры: столкновение бильярдных шаров, атомных
ядер и элементарных частиц. На рисунке показан
абсолютно упругий центральный удар:
В результате центрального упругого удара двух
шаров одинаковой массы, они обмениваются скоростями:
первый шар останавливается, второй приходит в
движение со скоростью, равной скорости первого шара.
Неупругий удар
Абсолютно неупругий удар: так называется
столкновение двух тел, в результате которого они
соединяются вместе и движутся дальше как одно целое.
При неупругом ударе часть механической энергии
взаимодействующих тел переходит во внутреннюю,
импульс системы тел сохраняется. Примеры неупругого
взаимодействия: столкновение слипающихся
пластилиновых шаров, автосцепка вагонов и т.д. На
рисунке показан абсолютно неупругий удар:
После неупругого соударения два шара движутся
как одно целое со скоростью, меньшей скорости
первого шара до соударения.
Примеры применения закона
сохранения импульса
Осьминоги вбирают в себя воду и
затем резко выбрасывают её,
получая при этом импульс,
направленный в противоположную
сторону. Управляя струёй, осьминог
может двигаться в нужном
направлении.
Движение ракет
Примеры применения закона
сохранения импульса
• Закон строго
выполняется в явлениях
отдачи при выстреле,
явлении реактивного
движения, взрывных
явлениях и явлениях
столкновения тел.
• Закон сохранения
импульса применяют:
при расчетах скоростей
тел при взрывах и
соударениях; при
расчетах реактивных
аппаратов; в военной
промышленности при
проектировании
оружия; в технике - при
забивании свай, ковке
металлов и т.д.
1. Столкновение автомобилей.
Объясни эти ситуации с точки зрения
закона сохранения импульса.
2.Объясни эти ситуации с точки зрения
закона сохранения импульса.
3. Столкновение автомобилей.
Объясни эти ситуации с точки зрения
закона сохранения импульса.
Тело массы небольшой (10 кг.)
скорость развивает (5м/с).
И какой же это тело
Импульс получает?
Р=50кг*м/с
Если мяч, летящий с большой скоростью, футболист
может остановить ногой или головой,
то вагон, движущийся по рельсам даже очень медленно,
человек не остановит.
Стакан с водой находится
на длинной
полоске прочной бумаги.
Если тянуть полоску медленно,
то стакан движется
вместе с бумагой. А если резко
дернуть полоску бумаги стакан остается неподвижный.
Теннисный мяч, попадая
в человека, вреда не причиняет,
однако пуля, которая
меньше по массе, но движется
с большой скоростью
(600—800 м/с),
оказывается смертельно
опасной.
1. Импульс силы измеряется в CИ:
A. 1Н;
В. 1м;
С. 1 Дж;
D. кг ·м/ с
2. Закон сохранения импульса справедлив для:
А. замкнутой системы;
В. любой системы
3.Что называют импульсом тела:
А. величину, равную произведению массы тела на силу;
В. величину, равную отношению массы тела к его скорости;
С. величину, равную произведению массы тела на его скорость
4. Что можно сказать о направлении вектора скорости
и вектора импульса тела?
А. направлены в противоположные стороны;
В. перпендикулярны друг другу;
С. их направления совпадают
ОТВЕТ: 1D; 2А;
3С;
4С.
Закон сохранения импульса лежит в
основе реактивного движения.
•
Большая заслуга в развитии теории
реактивного движения принадлежит
Константину Эдуардовичу Циолковскому.
•
Основоположником теории космических полетов
является выдающийся русский ученый
Циолковский (1857 - 1935). Он дал общие основы
теории реактивного движения, разработал
основные принципы и схемы реактивных
летательных аппаратов, доказал необходимость
использования многоступенчатой ракеты для
межпланетных полетов. Идеи Циолковского
успешно осуществлены в СССР при постройке
искусственных спутников Земли и космических
кораблей.
Реактивное движение
Движение тела, возникающее вследствие
отделения от него части его массы с
некоторой скоростью, называют реактивным.
• Все виды движения, кроме реактивного,
невозможны без наличия внешних для данной
системы сил, т. е. без взаимодействия тел данной
системы с окружающей средой, а для осуществления
реактивного движения не требуется взаимодействия
тела с окружающей средой. Первоначально система
покоится, т. е. ее полный импульс равен нулю. Когда
из системы начинает выбрасываться с некоторой
скоростью часть ее массы, то (так как полный
импульс замкнутой системы по закону сохранения
импульса должен оставаться неизменным) система
получает скорость, направленную в
противоположную сторону.
Ссылка на видеофрагмент\Букреева
Д.Н. на конкурс\Урок для 10класса,
Букреева Д.Н\реактивное
движение.avi
Домашнее задание
• §39,40,41
• Темы докладов:
1. С.П. Королев: теоретик космонавтики,
конструктор, организатор.
2. К.Э. Циолковский
3. Применение реактивного движения
Спасибо за внимание!