Изучение нового материала
|
Понятие импульса было введено в физику французским ученым Рене Декартом (1596 – 1650 гг), который назвал эту величину «количеством движения»: « Я принимаю, что во вселенной…. Есть известное количество движения, которое никогда не увеличивается, не уменьшается, и, таким образом, если одно тело приводит в движение другое, то теряет столько своего движения, сколько его сообщает».
Рене Декарт родился в дворянской семье, в школьные годы проявил интерес к математике. Получив образование, Декарт служил в армии, много путешествовал, затем поселился в Нидерландах, посвятив себя науке. Развивая идеи Галилея, сформулировал закон сохранения количества движения.
Найдем взаимосвязь между действующей на тело силой, временем ее действия, и изменением скорости тела.
Пусть на тело массой m, которое покоится, начинает действовать сила F. Тогда из второго закона Ньютона ускорение этого тела будет а. Причем:
F = ma
а = (V - V0 ) / t
одставив в первое выражение значение ускорения, получаем:
F = m (V0 - V) / t
или:
Ft = mV – mV0
Рассмотрим правую часть, мы видим, что произведение массы на скорость есть импульс тела.В тетради записываем определение, что называем импульсом тела.
p = mV
Произведение массы тела на его скорость называется импульсом тела.
Импульс р – векторная величина. Он всегда совпадает по направлению с вектором скорости тела. Любое тело, которое движется, обладает импульсом.
Выясним, в каких единицах измеряется импульс тела.
Т.к. масса измеряется в кг, а скорость – в м/с, то импульс тела измеряется в кг·м/с.
Но в правой части есть еще произведение массы на начальную скорость. Получаем, что все то, что стоит в правой части мы называем изменением импульса тела и обозначаем ∆p
∆p = mV – mV0 - изменение импульса тела
Задача (устно): Найдите импульс тела массой 5 кг, движущегося со скоростью 2 м/с.
Слева у нас произведение силы на время есть импульс силы
Ft – импульс силы
В каких единицах будет выражаться импульс силы? (Н с)
Оказывается, что
Ft = ∆p
В векторном виде мы задачи не решаем.
Далеко не все задачи в механике можно решить, используя законы Ньютона. К таким задачам можно отнести расчет скорости тел после соударения и расчет текущей скорости тела, у которого меняется масса.
Рассмотрим опыт с мячами.
Импульс обладает интересным свойством, которое есть лишь у немногих физических величин. Это свойство сохранения. Но закон сохранения импульса выполняется только в замкнутой системе.
Запишем определение в тетрадь.
Замкнутая система тел – это совокупность тел, взаимодействующих между собой, но не взаимодействующих с другими телами.
Импульс каждого из тел, составляющих замкнутую систему, может меняться в результате их взаимодействия друг с другом.
Векторная сумма импульсов тел, составляющих замкнутую систему, не меняется с течением времени при любых движениях и взаимодействиях этих тел.
В этом заключается закон сохранения импульса.
Примеры: ружье и пуля в его стволе, пушка и снаряд, оболочка ракеты и топливо в ней.
Учащиеся: работа в группах – изучение нового материала и создание постеров
. Защита постеров
Оценивание постеров группами (смайлики)
Критерии оценивания: доступность, раскрытие темы, оформление.
ФО взаимооценивание по ключу ответов метод Карусель
Работа в группа Решение задачи
№1 Шарик массой 500 г равномернокатится у доски, остальные
соскоростью 2м/с. Чемуравенимпульс шарика?решают в тетрадях
Дано: Си
m = 500ᵤ 0,5 кг
U = 2м/с
р-?
Решение:
р = mU
[р]ₑᵤ = кг
р = 0,5*2=1 (кг м/с)
Ответ: 1 кг м/с.
№2. С какойсилойдействует молоток массой 0,5 кг
на гвоздь во времяудара, еслискорость молотка
перед ударом 2 м/с, а удар длился 0,01с?
Дано: СиРешение.
m = 0,5 кг F ∆t = mU
U = 2м/с [F]ₑᵤ = = н
∆t = 0,01с
F-?
Ответ: 100 (Н)
. №3 Вагонетка массой 400 кг и скоростью 3 м/с,
сцепливаеться с неподвижнойвагонеткой, масса
которой 0,6т. Определитьскорость вагонеток
послесцепления.
Дано: СиРешение.
m₁ = 0,5 кг m₁U₁ +m₂U₁=( m₁+m₂)U
U₁ = 2м/с m₁U₁=( m₁+m₂)U т.к.U₁=0
m₂ = 6т 6*10³ кг
U -? =0,188 (м/с)
Работа с парой
|
