Імпульс тіла. Імпульс системи тіл. Центр інерції системи .
Робота. Енергія. Імпульс. Закони збереження
Імпульсом тіла називається вектор, величина якого дорівнює добутку маси тіла на його швидкість. Напрямок вектора імпульсу співпадає з вектором швидкості
. (4.1)
Імпульс системи тіл () – це векторна сума імпульсів тіл цієї системи . (4.2)
Імпульс системи тіл можна знайти, ввівши поняття центра мас системи (рис.4.1) Радіус-вектор центра мас визначається рівнянням:
(4.3)
Взявши похідну за часом, одержимо
,
звідки маємо, що імпульс системи тіл дорівнює добутку маси системи на швидкість руху її центра мас .
Нехай два тіла m1 і m2 взаємодіють з силами і. На них діють зовнішні сили і (рис.4.2). Позначимо
і - швидкості тіл в момент часу t, і - швидкості в момент часу t+dt. Запишемо другий закон Ньютона для кожного тіла
Додаємо ці рівняння
. (4.4)
По третьому закону Ньютона як внутрішні сили.
Якщо векторна сума зовнішніх сил дорівнює нулю , система називається ізольованою, або замкнутою. Для такої системи із (4.4) одержуємо , тобто векторна сума імпульсів замкнутої системи залишається незмінною. Це є закон збереження імпульсу. Якщо ж система не замкнута, то її імпульс змінюється на величину імпульсу зовнішніх сил .