Что такое замкнутая система,внутренние и внешние силы?сформулируйте закон сохранения импульса

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

В физике, а именно в классической механике, понятия системы тел и действующих на них сил являются фундаментальными для понимания законов движения. 1. Замкнутая система Замкнутая (или изолированная) система — это совокупность тел, которые взаимодействуют только друг с другом и не подвергаются воздействию со стороны внешних тел. В реальности абсолютно замкнутых систем практически не существует, так как гравитация или электромагнитные поля проникают повсюду. Однако систему считают замкнутой, если:

  • Внешние воздействия отсутствуют вовсе.
  • Внешние воздействия настолько малы, что ими можно пренебречь.
  • Сумма всех внешних сил равна нулю (внешние силы компенсируют друг друга).

2. Внутренние и внешние силы Разделение сил на внутренние и внешние зависит исключительно от того, какие тела мы включили в рассматриваемую систему.

  • Внутренние силы — это силы взаимодействия между телами, входящими в состав данной системы. Согласно третьему закону Ньютона, внутренние силы всегда возникают парами, равны по модулю и противоположны по направлению. Их векторная сумма для всей системы всегда равна нулю.
  • Внешние силы — это силы, с которыми на тела системы действуют объекты, не входящие в эту систему (окружающая среда). Именно внешние силы способны изменить суммарный импульс системы.

3. Закон сохранения импульса Импульс тела (количество движения) определяется как произведение его массы на скорость: p=mvmodified p with right arrow above equals m modified v with right arrow above. Формулировка закона: В замкнутой системе тел векторная сумма импульсов всех тел, входящих в систему, остается постоянной при любых взаимодействиях этих тел между собой. Математическая запись: Для системы, состоящей из nn тел, закон выглядит следующим образом: p1+p2+...+pn=constmodified p with right arrow above sub 1 plus modified p with right arrow above sub 2 plus point point point plus modified p with right arrow above sub n equals constИли, если рассматривать состояние системы до и после взаимодействия (например, столкновения): m1v1+m2v2+...+mnvn=m1v1+m2v2+...+mnvnm sub 1 modified v with right arrow above sub 1 plus m sub 2 modified v with right arrow above sub 2 plus point point point plus m sub n modified v with right arrow above sub n equals m sub 1 modified v with right arrow above sub 1 prime plus m sub 2 modified v with right arrow above sub 2 prime plus point point point plus m sub n modified v with right arrow above sub n prime Где:

  • mm — массы тел. vmodified v with right arrow above — скорости тел до взаимодействия. vmodified v with right arrow above prime — скорости тел после взаимодействия.
Важное примечание: Если система не является полностью замкнутой, но сумма проекций внешних сил на какую-либо ось (например, на ось OXcap O cap X) равна нулю, то импульс системы сохраняется в проекции на эту конкретную ось.

Я могу разобрать для вас пример решения задачи на закон сохранения импульса (например, при абсолютно упругом или неупругом ударе). Хотите рассмотреть конкретный пример?

Форма ответа

Ваш аватар