Импульс тела. Закон сохранения импульса в природе и технике

План ответа

1. Импульс тела.

2. Закон сохранения импуль­са.

3. Применение закона сохранения импульса.

4. Реактивное движение.

Импульсом тела называют ________________________________________

________________________________________________________________

Им­пульс обозначается р. Единица измерения импульса [ р]=_____. Импульс тела равен:

Направление векто­ра импульса р совпадает с

направлением вектора скорости тела v (рис. 4).

Рис. 4

Закона сохранения импульса:

 

Другими словами: в замкнутой физической системе геометрическая сумма импульсов тел до взаимодей ствия равна геометрической сумме импульсов этих тел после взаимодействия.

Закон сохранения импульса лежит в основе реактивного движения. Реактивное движение ___________________________________________

 

Большая заслуга в развитии теории реак­тивного движения принадлежит К. Э. Циолковскому.

Задача 1.: Движение материальной точки описывается уравнением x=5-4t+2t² . Приняв ее массу равной 3 кг, найти импульс через 2 с и через 4 с после начала отсчета времени, а также силу, вызвавшую это изменение импульса.

 

Задача 2.: Автомобиль массой 1 тонна, движется прямолинейно со скоростью 20 м/с. Найти импульс.

 

 

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА №13

«Закон сохранения импульса»

Вариант № 1

1. Снаряд массой 20 кг, летящий горизонтально со скоростью 500 , попадает в платформу с песком массой 10 т и застревает в песке. С какой скоростью стала двигаться платформа?

2. Граната, летевшая в горизонтальном направлении со скоростью 10 , разорвалась на два осколка массами 1 кг и 1,5 кг. Скорость большего осколка осталась после взрыва горизонтальной и возросла до 25 . Определите модуль и направление скорости меньшего осколка.

3. Лодка неподвижно стоит в озере. На корме и на носу лодки на расстоянии 5 м друг от друга сидят рыболовы. Масса лодки 150 кг, масса рыболовов 90 кг и 60 кг. Рыболовы меняются местами. На сколько переместится при этом лодка? Сопротивлением воды пренебречь.

 

 

Вариант № 2

1. Вагон массой 30 т, движущийся горизонтально со скоростью 1,5 , автоматически на ходу сцепляется с неподвижным вагоном массой 20 т. С какой скоростью движется сцепка?

2. Охотник стреляет из ружья с движущейся лодки по направлению её движения. Какую скорость имела лодка, если она остановилась после трёх быстро следующих друг за другом выстрелов? Масса лодки вместе с охотником 100 кг, масса заряда 20 г, средняя скорость дроби и пороховых газов 500 .

3. Снаряд в верхней точке траектории на высоте 100 м разорвался на два осколка: 1 кг и 1,5 кг. Скорость снаряда в этой точке 100 . Скорость большего осколка оказалась горизонтальной, совпадающей по направлению снаряда и равной 250 Определить расстояние между точками падения обоих осколков. Сопротивление воздуха не учитывать.

 

Вариант № 3

1. С неподвижной лодки, масса которой вместе с человеком равна 255 кг, бросают на берег весло массой 5 кг с горизонтальной скоростью 10 относительно земли. Какую скорость приобретает лодка?

2. Ядро, летевшее горизонтально со скоростью 20 , разорвалось на два осколка массами 5 кг и 10 кг. Скорость меньшего сколка 90 и направлена так же, как и скорость ядра до разрыва. Найдите скорость и направление движения большего осколка.

 

 

3. С лодки выбирают канат, поданный на баркас. Расстояние между ними 55 м. Определить пути, пройденные лодкой и баркасом до их встречи. Масса лодки 300 кг, масса баркаса 1200 кг. Сопротивлением воды пренебречь.

Вариант № 4

1. Снаряд массой 100 кг, летящий горизонтально вдоль железнодорожного пути со скоростью 500 , попадает в вагон с песком массой 10 т и застревает в нём. Какая стала скорость вагона, если он двигался со скоростью 36 навстречу снаряду?

2. Ледокол массой 5000 т, идущий с выключенным двигателем со скоростью 10 , наталкивается на неподвижную льдину и движет её впереди себя. Скорость ледокола уменьшилась при этом до 2 Определите массу льдины.

3. Снаряд разрывается в верхней точке траектории на высоте 20 м на две одинаковые части. Через 1 с после взрыва одна часть падает на землю под тем местом, где произошёл взрыв. На каком расстоянии от места выстрела упадёт вторая часть снаряда, если первая упала на расстоянии 1000 м? Силой сопротивления воздуха пренебречь.

 

 

Вариант № 5

1. В проплывающую под мостиком лодку массой 150 кг опускают с мостика груз массой 50 кг. Какова будет после этого скорость лодки? Начальная скорость лодки 4 Сопротивлением воды пренебречь.

2. Тележка, масса которой 120 кг, движется по рельсам без трения со скоростью 6 С тележки соскакивает человек массой 80 кг под углом 30° к направлению её движения. Скорость тележки уменьшается при этом до 5 Какой была скорость человека во время прыжка относительно земли?

3. Снаряд, летящий по параболе, разорвался в верхней точке траектории на три осколка одинаковой массы. Первый осколок продолжал движение по той же параболе и упал на расстоянии 1 км от орудия. Второй осколок двигался вертикально вниз и упал одновременно с первым. На каком расстоянии от орудия упал третий осколок?

 

Вариант № 6

1. Какую скорость относительно ракетницы приобретёт ракета массой 600 г, если газы массой 15 г вылетают из неё со скоростью 800

2. От двухступенчатой ракеты массой 1000 кг в момент достижения скорости 171 отделилась её вторая ступень массой 400 кг, скорость которой при этом увеличилась до 185 Найти, с какой скоростью стала двигаться первая ступень ракеты. Скорости указаны относительно земли.

3. Два рыбака ловят рыбу в озере, сидя в неподвижной лодке. На сколько сместится лодка, если рыбаки поменяются местами? Масса лодки 280 кг, масса первого рыбака 70 кг, а второго – 140 кг. Расстояние между рыбаками 5 м. Сопротивлением воды пренебречь.

Вариант № 7

1. Железнодорожный вагон массой 10⁴ кг, движущийся со скоростью 25 сталкивается с неподвижным вагоном массой 1,5∙10⁴ кг. С какой скоростью поедут вагоны, если сработает сцепка между ними?

2. Человек массой 60 кг переходит с носа на корму лодки. На какое расстояние переместится лодка длиной 3 м, если её масса 120 кг?

 

 

3. Пуля массой 10 г, летящая вдоль стола высотой 1,2 м, попадает в центр шара массой 400 г, лежащего на краю стола, и застревает в нём. На каком расстоянии от стола упадёт шар, если скорость пули 500

 

Вариант № 8

1. Человек массой 80 кг, бегущий со скоростью 3,25 догоняет тележку массой 100 кг, движущуюся со скоростью 1 и запрыгивает на неё. С какой скоростью будет двигаться тележка с человеком?

2. Человек массой 80 кг переходит с носа на корму в лодке длиной 5 м. Какова масса лодки, если она за время этого перехода переместилась в стоячей воде в обратном направлении на 2 м?

3. Два рыбака ловят рыбу в озере, сидя в неподвижной лодке. На сколько сместится лодка, если рыбаки поменяются местами? Масса лодки 280 кг, масса первого рыбака 70 кг, а второго – 140 кг. Расстояние между рыбаками 5 м. Сопротивлением воды пренебречь.