Физика > Импульс, Сила и Второй закон Ньютона
В общем виде Второй закона Ньютона выглядит как F = dp/dt.
Задача обучения
- Соотнести Второй закон Ньютона с импульсом и силой.
Основные пункты
- Если в замкнутой системе нет воздействия внешних сил, то импульс остается стабильным.
- Уравнение F = ma выступает частным случаем более обширной формулы второго закона, где масса системы постоянна.
- Импульс сохраняется независимо от внутренней силы и того, насколько сложна сила между частичками.
Термин
- Замкнутая система – не происходит обмена веществом с окружающей средой и нет внешнего воздействия.
В пределах замкнутой системы общий импульс пребывает в стабильном показателе. Этот принцип именуют законом сохранения импульса. Например, у нас есть две контактирующие частички. Третий закон говорит о том, что силы между ними равны и противоположны. Давайте пронумеруем их и получим:
или
Так что полный импульс (p1 + p2) остается постоянным. Если скорости частиц были u1 и u2 перед взаимодействием, а потом стали v1 и v2, то:
Этот закон осуществляется независимо от характера внутренний силы и сложности между частичками. Если есть несколько частиц, то импульс, переданный между каждой парой, добавляется к нулю. Поэтому полноценное изменение импульса также приравнивается к нулю.
Второй закон Ньютона
Как выглядит второй закон Ньютона? Чистая внешняя сила приравнивается к изменению импульса системы, деленной на время изменения. Получаем:
где Fnet выступает чистой внешней силой, Δp – изменение импульса, Δt – изменение времени.
Здесь также можно отметить, что формула включает распространенное Fnet = ma. Изменение импульса вносится как Δp = Δ(mv). Если масса постоянна, то Δ(mv) = mΔv. Выходит, что для постоянной массы закон выводится как
Так как Δv/Δt = a, то получаем уже знакомое нам Fnet = ma, где масса системы выступает стабильной. Такая форма более распространена, потому что применяется к системам, где масса меняется.
В бильярде система шаров может считаться замкнутой. Поэтому полный импульс сохраняется
Раздел Физика |
|||||
Введение | |||||
Сохранение импульса | |||||
Столкновения | |||||
Ракетный двигатель | |||||
Центр массы |