Тут мне еще реферат по физике сделали. Решила выложить, может кому-то пригодится. Динамика систем в задачах по физике.
На практике при решении задач по физике чаще всего приходится иметь дело не с отдельной частью (материальной точкой), а с системой, то есть с выделенной совокупности частиц или тел. При этом внутренние силы не являются заданными, поскольку взаимное расположение и относительные скорости тел системы все время меняются. По этой причине даже для системы всего из трех тел уравнения движения не имеют точных решений в задач по физике, не говоря о сложных системах, когда подробная информация о силах взаимодействия между телами вообще неизвестна. Поэтому при исследовании систем особое значение приобретают некоторые величины, поведение которых не зависит от состава системы и внутренних взаимодействий в ней. К таким, в частности, относится импульс системы. Рассмотрены следующие вопросы: 1. Решение задач по физике на движение тел переменной массы (уравнение Мещерского) 2. Центр масс в заданиях по физике.
Для решения задач по физике часто используется тот факт, что закон сохранения импульса является следствием законов Ньютона, и такое мнение вполне естественной. Но, как это нередко бывает в физике, следствие может оказаться более глубоким и общим, чем положение, из которых он получен. И действительно, закон сохранения импульса является одним из немногих абсолютных физических законов. Он выполняется не только в механических, но и в любых изолированных физических системах и при любых условиях. Например, закон сохранения импульса выполняется в электромагнитных полях и в квантовых системах, хотя и в первом, и во втором случае законы Ньютона вообще не действуют. Это касается и задач по физике на решение систем, в которых частицы движутся с субсветовой скоростями. Такая универсальность делает закон сохранения импульса очень важным как для теории, так и для практики. В частности, при рассмотрении малоизученных систем он позволяет сразу отбрасывать все гипотетические процессы, в которых не выполняется условие.
Практическая ценность закона сохранения импульса при решении задач по физике определяется тем, что условие сохранения импульса F = 0, может точно или приближенно выполняться и в незамкнутых системах. Это возможно в таких случаях.
1. Внешние силы является компенсированы. Так бывает, например, при столкновении шаров, которые движутся по гладкой горизонтальной поверхности.
2. В системе импульсы отдельных тел изменяются в течение небольшого промежутка времени под действием очень больших внутренних сил, так что можно пренебрегать внешними силами, то есть считать, что F = 0. Такая ситуация, в частности, наблюдается при разрыве снарядов под действием огромных внутренних сил давления пороховых газов.
3. Если вектор суммарной внешней силы F пользуется неизменным направление, скажем, вертикальный OY, то ее проекция на любой горизонтальное направление ОX Fx = 0. Соответственно, сохраняется проекция вектора импульса. Это следует учитывать если вы будете самостоятельно решать задачи по физике.
|