инерция на тялото и закона за запазване на инерцията
Инерцията (количество на движение) на тялото - продукт на тялото му тегло на скоростта, т.е. стойност.
Пулс - вектор количество, което съвпада с посоката на вектора на скоростта.
Измерителната единица в SI импулс: кг • м / сек.
Телефон система инерция е вектор сумата от импулси на всички органи в системата:
импулс - количество, равно на произведението на силата по време на неговото действие, т.е. стойност.
Закон за запазване на инерцията
Ако една система на взаимодействащите тела са допълнителни външни сили, като сила на триене. тогава следното равенство, което понякога се нарича закон на промени инерция:
- инерция на промяната на система от тела е вектор сумата от импулси на всички външни сили, действащи върху системата:
За затворена система (в отсъствието на външни сили), закона за запазване на инерцията:
- пулс затворена система е константа:
Ефектът от закона за запазване на инерцията може да се обясни с феномена на отката при стрелба с пушка или артилерийски огън. Също така, законът за запазване на инерцията е в основата на принципа на работа на реактивни двигатели.
В решаването на физически проблеми със закона за запазване на инерцията използва, когато не се изисква познаването на всички детайли на движението, както и важен резултат от взаимодействието на телата. Такива задачи, например, е проблемът за сблъсъка или сблъсък на тела. Momentum опазване закон за движението използва, когато има предвид променливите масови организации като бустери. Повечето от теглото на такава ракетно гориво а. На активната част на полета е горивото изгаря, а масата на ракетата в тази част на траекторията бързо намалява. Също така, е необходимо законът за запазване на инерцията в случаите, когато е приложимо понятието "ускорение". Трудно е да си представим ситуация, при която неподвижно тяло придобива определена скорост мигновено. В нормална практика, тялото винаги се ускори и вдигнеш скорост постепенно. Въпреки това, когато електроните се движат, както и други субатомни частици се променят тяхното състояние се появява внезапно, без да пребивават в междинните състояния. В такива случаи не може да се използва класическата концепция за "ускорение".
Примери за решаване на проблеми
Масата на снаряд на 100 кг плаващи хоризонтално по протежение на железопътната линия със скорост 500 м / сек, пропуска превоз с пясък маса 10 м и е заседнал в него. Какво скорост колата получава, когато той се премества със скорост от 36 km / h в посока, обратна на движението на снаряда?
Система + кола черупка е затворен, така че в този случай можем да приложим закона за запазване на инерцията.
Извършване на модел, което показва състоянието на телата преди и след взаимодействието.
Когато обвивката и взаимодействието на автомобила се извършва нееластично сблъсък. Закон за запазване на инерцията в този случай може да се запише като:
Избор на посоката на оста съвпада с посоката на движение на автомобила, ние можем да напиша това уравнение в проекцията координатна ос:
където скоростта на колата, след като е ударен от снаряд в него:
Превод единици в системата SI: килограм т.
След въвеждане на снаряд превоз ще се движи със скорост от 5 м / сек.
Снаряд маса m = 10 кг имат скорост V = 200 m / и в горната точка на траекторията. В този момент, той разкъса на две. Една малка част от масовите М1 = 3 кг получи v1 = скорост от 400 м / сек в същата посока, под ъгъл спрямо хоризонталата. Колко бързо и по-голямата част снарядът ще лети във всяка посока?
Траекторията на куршума - парабола. скорост на тялото е винаги насочени към допирателна към пътя. Горната точка на скоростта траектория на снаряда е успоредна на оста.
Пишем закона за запазване на инерцията:
Ние се придвижат от вектор за скаларни стойности. За да направим това, повишаване на двете страни на вектор уравнението в квадрата и използват формулите за скаларно произведение на вектори:
Като се има предвид, че, както и че ние намираме скоростта на втория фрагмент:
Заместването на получената формула на числените стойности на физични величини, ние изчисляваме:
посоката на полета най на черупката се определи, като се използва теоремата на Sines:
числени стойности, ние получаваме замести с формула:
Повечето от снаряда лети със скорост 249 м / сек под ъгъл надолу към хоризонтална посока.
Маса влак 3000 m. Коефициентът на триене 0,02. Каква трябва да бъде цел на двигателя, за да влак набра скорост от 60 km / h, след 2 минути след началото на движението.
Тъй като силата на триене (външна сила) действа във влака не може да се счита за затворена система, и законът за запазване на инерцията в този случай не се извършва.
Ние използваме правото на промяна на инерцията:
Тъй като силата на триене е винаги насочени в посока, обратна на движението на тялото, проекция на уравнението на оста на координатната (посока ос съвпада с посоката на движение на влак) импулс влиза силата на триене със знака "минус":
В хоризонтален разрез силата на триене:
така че ние може да пише:
откъдето намираме тягата на двигателя:
Превод единици в системата SI: килограм т.
Ускоряване на тежестта м / сек.