Составить опорный конспект по теме импульс закон сохранения импульса записать примеры решения задач

Обновлено: 05.07.2024

5) проявление закона сохранения импульса в технике и природе.

Глоссарий по теме

Импульс тела (материальной точки) - векторная величина, равная произведению массы тела на скорость тела.

Импульс силы - произведение силы на время её действия.

Импульс тела равен сумме импульсов отдельных его элементов.

Импульс системы тел равен векторной сумме импульсов каждого из тел системы.

Внутренние силы - это силы, с которыми взаимодействуют тела системы между собой.

Внешние силы - это силы, создаваемые телами, которые не принадлежат к данной системе.

Замкнутая система - это система, в которой внешние силы не действуют или сумма внешних сил равна нулю.

Абсолютно неупругий удар - это столкновение двух тел, которые объединяются и движутся дальше как одно целое.

Абсолютно упругий удар - столкновение тел, при котором тела не соединяются и их внутренние энергии остаются неизменными.

Закон сохранения импульса: векторная сумма импульсов тел, образующих замкнутую систему, не меняется при любых взаимодействиях между телами системы.

Основная и дополнительная литература по теме урока:

Г.Я. Мякишев., Б.Б.Буховцев., Н.Н.Сотский. Физика.10 класс. Учебник для общеобразовательных организаций М.: Просвещение, 2017. – С. 123 – 130.

Рымкевич А.П. Сборник задач по физике. 10-11 класс.-М.:Дрофа,2009.

Открытые электронные ресурсы:

Основное содержание урока

Импульс тела (материальной точки) представляет собой векторную величину, равную произведению массы тела на скорость тела:

Направление импульса всегда совпадает с направлением скорости, так как m > 0, то

Любое движущееся тела имеет импульс.

Единица измерения импульса:

Произведение силы на время её действия называется импульсом силы.

Второй закон Ньютона в импульсной форме.

Изменение импульса тела (материальной точки) равно импульсу действующей на него силы:

Импульс тела равен сумме импульсов отдельных его элементов:

Импульс системы тела равен векторной сумме импульсов каждого из тел системы:

Импульс обладает интересным свойством сохраняться, которое есть только у нескольких физических величинах.

Силы, с которыми взаимодействуют тела системы друг с другом, называются внутренними, а силы, создаваемые телами, которые не принадлежат этой системе, являются внешними силами.

Система, в которой внешние силы не действуют или сумма внешних сил равна нулю, называется замкнутой.

Полный импульс тел сохраняется, в замкнутой системе тела могут только обмениваться импульсами.

Столкновение тел представляет собой взаимодействие тел при их относительном перемещении. Абсолютно неупругий удар - это столкновение двух тел, которые объединяются и движутся дальше как одно целое.

Закон сохранения импульса при неупругом ударе:

Абсолютно упругий удар - столкновение тел, при котором тела не соединяются в одно целое и их внутренние энергии остаются неизменными.

Закон сохранения импульса при упругом ударе:

Закон сохранения импульса.

Если внешние силы на систему не действуют или их сумма равна нулю, то импульс системы остается неизменным:

Закон сохранения импульса является одним из основных законов физики.

Границы применимости закона сохранения импульса: замкнутая система.

Закон сохранения импульса с честью выдержал испытание временем и до сих пор он продолжает свое триумфальное шествие.

Он дал неоценимый инструмент для исследования ученым, как один из фундаментальных законов физики, ставя запрет одним процессам и открывая дорогу другим.

Действие этого закона проявляется в науке, в технике, в природе и в повседневной жизни. Всюду этот закон работает отлично - реактивное движение, атомные и ядерные превращения, взрыв и т.д.

Во многих повседневных ситуациях помогает разобраться понятие импульса.

Декарт понимал большое значение понятия количества движения — или импульса тела — как произведения массы тела на скорость. Но он совершил ошибку, не рассматривая количество движения как векторную величину. Ошибка эта была исправлена в начале XVIII века.

Разбор тренировочных заданий

1. Тело свободно падает без начальной скорости. Изменение модуля импульса этого тела за промежуток времени 2 с равно 10 кг∙м/с. Чему равна масса тела?

Дано: ∆t =𝟤 c; g ≈ 𝟣0 м∕с 2 ; ∆р =𝟣0 кг∙м ∕с.

т.к. тело свободно падает.

Запишем второй закон Ньютона в импульсной форме:

F = mg – т.к. при свободном падении действует только сила тяжести,

тогда ∆р = mg∆t, откуда:

2. Тело массой 400 г изменяет свои координаты по закону:

Тело будет иметь импульс 8 Н·с после начала движения за промежуток времени равный __________?

Задачи на закон сохранения импульса с решением

Задача №1 на нахождение импульса

Условие

Небольшой автомобиль движется со скоростью 60 км/ч, его импульс равен 1,5*10^4 кг*м/с. Какова масса автомобиля?

Решение

По формуле для импульса найдем:

Ответ: 903 кг.

Задача №2 на закон сохранения импульса

Условие

Дрезина массой 400 кг движется со скоростью 4 м/с, а навстречу ей со скоростью 2 м/с едет дрезина массой 60 кг. После неупругого соударения дрезины движутся вместе. В каком направлении и с какой скоростью будут двигаться дрезины?

Решение

Общий импульс системы до и после соударения должен остаться неизменным:

Запишем закон сохранения импульса в проекции на горизонтальную ось:

Движение будет происходить в сторону первой дрезины. Именно она изначальна имела больший импульс.

Ответ: 0,4 м/с.

Задача №3 на нахождение импульса

Условие

Тело массой m=1 кг упало с высоты H=19,6 м. Определить изменение импульса тела за последнюю секунду движения и импульс тела на высоте h=4,9 м.

Решение

Изменение импульса тела за последнюю секунду движения равно:

Импульс тела на заданной высоте найдем по закону сохранения энергии, который имеет вид для двух состояний:

Ответ: Изменение импульса равно 9,8 кг*м\с2; р=17 кг*м\с2.

Задача №4 на применение закона сохранения импульса и второго закона Ньютона

Условие

Хоккеист массой М = 70 кг стоит на льду и бросает в горизонтальном направлении шайбу массой m = 3 кг со скоростью v = 8 м/с относительно льда. На какое расстояние S откатится при этом конькобежец, если коэффициент трения равен 0,02.

Решение

По закону сохранения импульса найдем скорость u, с которой хоккеист откатиться назад:

По второму закону Ньютона для хоккеиста:

С другой стороны:

Ответ: 0,3 м.

Задача №5 на реактивное движение

Условие

Реактивный двигатель каждую секунду выбрасывает 10 кг продуктов сгорания топлива со скоростью 3 км/с относительно ракеты. Какую силу тяги он развивает?

Решение

Запишем второй закон Ньютона в импульсной форме и найдем силу, которая действует на выбрасываемые продукты сгорания топлива:

По третьему закону Ньютона сила тяги будет равна найденной силе.

Ответ: 30 кН.

Вопросы на закон сохранения импульса

Вопрос 1. Что такое замкнутая система?

Ответ. Замкнутая система – такая система, на которую не действуют внешние силы со стороны других тел.

Вопрос 2. Что такое импульс силы?

Ответ. Импульс силы – физическая величина, равная произведению силы на время ее действия.

Вопрос 3. Как направлен импульс тела?

Ответ. Направление импульса совпадает с направлением вектора скорости тела.

Вопрос 4. Что такое реактивное движение?

Вопрос 5. Два тела разной массы движутся с одинаковой скоростью. Импульс какого тела больше?

Ответ. Тело с большей массой обладает большим импульсом.

Кстати! Для наших читателей действует скидка 10% на любой вид работы.

Импульс и закон сохранения импульса

Что такое импульс в механике

Импульс, или количество движения – векторная физическая величина, равная произведению массы тела на его скорость.

Обозначается латинской буквой p и измеряется в килограммах на метр в секунду.

Второй закон Ньютона с применением импульса можно записать следующим образом:

Здесь дельта p – изменение импульса тела за время дельта t под действием равнодействующей силы F.

Закон сохранения импульса

Этот фундаментальный закон природы и гласит:

В замкнутой системе векторная сумма импульсов всех тел, входящих в систему, остается постоянной при любых взаимодействиях тел этой системы между собой.

Более подробную теорию по этой и другим темам вы найдете в нашем справочнике.

Пример действия закона сохранения импульса

Знак минус указывает на то, что пушка и ядро движутся в разные стороны.

Нужна помощь в решении задач? Обращайтесь в профессиональный студенческий сервис.

Иван Колобков, известный также как Джони. Маркетолог, аналитик и копирайтер компании Zaochnik. Подающий надежды молодой писатель. Питает любовь к физике, раритетным вещам и творчеству Ч. Буковски.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Тип урока: урок закрепления знаний

Обучающие: повторить и закрепить понятия импульс тела, импульс силы; законы изменения и сохранения импульса; выяснить уровень усвоения учащимися изученного материала.

Воспитательные: показать учащимся, что полученные теоретические знания позволяют решать различные практические задачи, с которыми мы сталкиваемся в окружающей жизни: природе, технике, спорте.

Развивающие: формирование навыков самостоятельного решения задач, требующих применения знаний в знакомой и измененной ситуации; навыков использования алгоритмов решения типовых задач; умений стоить логичные обоснованные ответы на поставленные вопросы.

1. Организационный момент.

3. Контроль исходного уровня знаний

4. Решение качественных и вычислительных задач разного уровня. Самостоятельная работа учащихся в группах с использованием алгоритма решения задач на применение закона сохранения импульса, консультация учителя.

6. Подведение итогов урока

7. Домашнее задание

1. Организационный момент.

На предыдущих уроках вы познакомились с такими понятиями как: импульс тела, импульс силы, реактивное движение и одним из важнейших законов механики – законом сохранения импульса. Полученные нами теоретические знания помогут решить различные практические задачи, с которыми мы сталкиваемся в окружающей жизни: природе, технике, спорте.

Они помогут разобраться, что происходит при соударениях, столкновениях, при стрельбе, взрывах, от чего зависит сила удара, и многое другое. Кроме того изученные понятия и закон сохранения импульса описывают явления столкновения молекул, атомов, элементарных частиц.

Запишите тему урока

3. Контроль исходного уровня знаний

Давайте заполним таблицу

А теперь разбейтесь на группы по 4 человека. Сейчас вы будете решать задачи по данной теме. Вам предлагается решить 4-5 задач из числа предложенных на ваш выбор. Пользуйтесь записями в тетрадях, учебником, делайте рисунки (они помогут решить задачи), алгоритмом, текст которого прилагается к задачам; совещайтесь между собой, обращайтесь за консультацией к учителю. Первые решившие задачу поднимают руку. После проверки разбираем решения задач на доске. Если вы можете решить 4-5 задач правильно, это отличный результат. На работу отводится примерно 20 мин.

Железнодорожный вагон массой 20 т, движущийся со скоростью 0,56 м/с, сталкивается с неподвижной платформой массой 8 т. Определите их скорость после автосцепки. Трением о рельсы пренебречь.

Ледокол массой 500 т, идущий с выключенным двигателем со скоростью 10 м/с, наталкивается на неподвижную льдину и движет ее впереди себя. Скорость ледокола уменьшилась при этом до 2 м/с. Определите массу льдины. Сопротивление воды не учитывать

Скатившись с сортировочной железнодорожной горки, вагон массой 20 т, движущийся со скоростью 0,45 м/с, ударяет неподвижный вагон массой 25 т. С какой скоростью после автосцепки стали двигаться вагоны?

Снаряд массой 30 кг, летящий горизонтально со скоростью 300 м/с, попадает в вагонетку с песком массой 177 кг и застревает в песке. С какой скоростью стала двигаться вагонетка, если до попадания снаряда она двигалась со скоростью 1,5 м/с в направлении движении движения снаряда?

Тележка с песком катится со скоростью 1 м/с по горизонтальному пути без трения. Навстречу тележке летит шар массой 2 кг с горизонтальной скоростью 7 м/с. Шар после попадания в песок застревает в нем. В какую сторону, и с какой скоростью покатится тележка после столкновения с шаром? Масса тележки 10 кг.

С лодки массой 200 кг прыгает в направлении берега мальчик массой 40 кг, со скоростью 20 м/с. Найдите скорость лодки. Определить направление скорости.

Тележка с песком массой 10 кг катится со скоростью 2 м/с по гладкой горизонтальной поверхности. В песок попадает и застревает в нем шар массой 3 кг, летящей со скоростью 4 м/с навстречу тележке. С какой скоростью покатится тележка после попадания шарика.

Мальчик массой 22 кг, бегущий со скоростью 2,5 м/с, вскакивает сзади на платформу массой 12 кг. Чему равна скорость платформы с мальчиком?

С тележки массой 100 кг, стоящей на рельсах, брошен мешок с песком массой 20 кг. С горизонтальной скоростью 10 м/с. Найти скорость, полученную тележкой. Определите направление этой скорости.

Тележка вместе с пассажиром массой в 100 кг двигалась со скоростью 3,8 м/с. С какой скоростью будет двигаться тележка после прыжка пассажира в горизонтальном направлении против ее хода со скоростью 5 м/с, если масса тележки 40 кг?

На рельсах стоит платформа с закрепленным на ней орудием общей массой 15т. Из орудия производится выстрел вдоль рельсов. Масса снаряда 100 кг; его начальная скорость относительно платформы 500м/с. Найти скорость платформы в первый момент после выстрела, если платформа стоит неподвижно.

Человек массой 60 кг, бегущий со скоростью 8 км/ч, догоняет тележку массой 80 кг, движущуюся со скоростью 2,9 км/ч, и вскакивает на нее. С какой скоростью будет двигаться тележка? С какой скоростью будет двигаться тележка, если человек бежал ей навстречу?

Мальчик массой 20 кг, стоя на коньках, горизонтально бросает камень со скоростью 5 м/с. Чему равна скорость, с которой после броска поедет мальчик, если масса камня 1 кг?

Две тележки движутся навстречу друг другу со скоростью 4 м/с каждая. После столкновения вторая тележка получила скорость в направлении движения первой тележки, равную 6 м/с, а первая остановилась. Рассчитайте массу первой тележки, если масса второй - 2 кг.

С кормы лодки массой 200 кг, движущейся со скоростью 1 м/с, прыгает мальчик в горизонтальном направлении в сторону, противоположную движению лодки. С какой скоростью (относительно земли) прыгает мальчик, если скорость лодки после его прыжка возросла до 3 м/с, а масса мальчика 50 кг?

Рассчитайте скорость, которую будет иметь ракета, стартовая масса которой 1 т, если в результате горения топлива выброшено 200 кг газов со скоростью 2 км/с.

Чему будет равна скорость вагонетки массой 2,4 т, движущейся со скоростью 2 м/с, после того как на вагонетку вертикально сбросили 600 кг песка?

Из лодки, приближающейся к берегу со скоростью 0,5м/с, на берег прыгнул человек со скоростью 2 м/с относительно берега. С какой скоростью будет двигаться лодка после прыжка человека, если масса человека 80 кг, а масса лодки 120 кг?

Определите скорость лодки массой 240 кг, движущейся без гребца со скоростью 1 м/с, после того как из нее выпал груз массой 80 кг.

В тело массой 990 г, лежащее на горизонтальной поверхности, попадает пуля массой 10 г, которая летит горизонтально со скоростью 700 м/с, и застревает в нем. С какой скоростью будет двигаться тело после попадания в него пули?

Снаряд массой 100 кг, летящий горизонтально вдоль железнодорожного пути со скоростью 500 м/с, попадает в вагон с песком, масса которого 10т, и застревает в нем. Какую скорость получит вагон, если вагон двигался со скоростью 36 км/ч в том же направлении, что и снаряд.

Снаряд массой 100 кг, летящий горизонтально вдоль железнодорожного пути со скоростью 500 м/с, попадает в вагон с песком, масса которого 10т, и застревает в нем. Какую скорость получит вагон, если вагон двигался со скоростью 36км/ч в направлении, противоположном движению снаряда?

6. Подведение итогов урока

1. Какой закон позволяет найти силу удара? От чего зависит сила удара? Как можно ослабить силу удара? Где в природе мы встречаемся с амортизацией ударных нагрузок?

2. Какой закон позволяет найти скорости тел при столкновении; скорость отдачи при выстреле? Как уменьшить отдачу при выстреле из ружья?

Выставление оценок за работу на уроке.

7. Домашнее задание. Подготовить презентацию или доклад о достижениях космонавтики, о великом ученом К.Э.Циолковском и его изобретениях (по желанию)

Движение материальной точки описывается уравнением: . Приняв ее массу равной 2 кг, найти импульс через 2 с и через 4 с после начала отсчета времени, а также силу, вызвавшую это изменение импульса.

Снаряд массой 100 кг, летящий горизонтально вдоль железнодорожного пути со скоростью 500 м/с, попадает в вагон с песком массой 10 т и застревает в нем. Найти скорость вагона, если он двигается со скоростью 36 км/ч навстречу снаряду.

Тело массой 0,2 кг, падает с высоты 1 м с ускорением 8 м/с 2 . Найти изменение импульса тела за это время.

Снаряд массой 40 кг, летящий в горизонтальном направлении со скоростью 600 м/с, разрывается на две части с массами 30 кг и 10 кг. Большая часть стала двигаться в том же направлении со скоростью 900 м/с. Определить величину и направление скорости меньшей части снаряда.

Тележка с песком катится со скоростью 1 м/с по горизонтальной поверхности без трения. Навстречу тележке летит шар массой 3 кг со скоростью 8 м/с, направленной под углом 60 0 к горизонту. После встречи с тележкой шар застревает в песке. С какой скоростью и в какую сторону покатится тележка после встречи с шаром? Масса тележки с песком 10 кг.

§ 34, 35 повторить, № 443, 444 (448, 450 дополнительно)
Желающим подготовить доклады: Королев С. П.,

Циолковский К. Э.

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Предлагаю конспект урока "Решение задач на закон сохранения энергии" с использованием ЭОР.В план включены:1. Презентация для фронтального опроса (составлена мной).2. Задачи качественного и расчетного .

Презентация к уроку "Решение задач на применение закона сохранения импульса"

Презентация урока решения задач на применения закона сохранения импульса содежит разноуровненвые качественные и рассчетные задачи, с подробным решением и анимационными чертежами, необходимый теоретиче.

Урок физики в 9 классе: "Решение задач по теме "Импульс. Закон сохранения импульса"

Урок повторения и закрепления знаний по теме "Импульс. Закон сохранения импульса" Учащимся после повторения и самопроверки предлагаются задачи разного типа и уровня сложности, алгоритм решения типовых.

Презентация к уроку 10 класса "Решение задач на законы сохранения импульса и энергии"

пример задач и решений.

Задачи на закон сохранения импульса.

Текст задач для проведения зачета в 10 классе.

Группа МСТ 1 Физика. 03.11.2020. Тема 6. Решение задач на закон сохранения энергии в механике.

Тема 6. Решение задач на закон сохранения энергии в механике.Задание1. Оформить решение задач на закон сохранения энергии. См. фай.2. Решить самостоятельно задачи. См. файл.

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА урока по теме«Решение задач на законы сохранения».

Читайте также: