Законы сохранения - Механика - Теоретический материал для подготовки к ЕГЭ

Импульсом тела называют физическую величину, равную произведению массы тела на его скорость:

Импульс — векторная величина, [р] = кг∙м/с. Наряду с импульсом тела часто пользуются импульсом силы. Это произведение силы на время ее действия.

Изменение импульса тела равно импульсу действующей на это тело силы. Для изолированной системы тел (система, тела которой взаимодействуют только друг с другом) выполняетсязакон сохранения импульса:

сумма импульсов тел изолированной системы до взаимодействия равна сумме импульсов этих же тел после взаимодействия.

Механической работой называют физическую величину, которая равна произведению силы, действующей на тело, на перемещение тела и на косинус угла между направлением силы и перемещения:

Мощность — это работа, совершенная в единицу времени:

Способность тела совершать работу характеризуют величиной, которую называют энергией. Механическую энергию делят на кинетическую и потенциальную. Если тело может совершать работу за счет своего движения, говорят, что оно обладает кинетической энергией. Кинетическая энергия поступательного движения материальной точки подсчитывается по формуле:

Если тело может совершать работу за счет изменения своего положения относительно других тел или за счет изменения положения частей тела, оно обладает потенциальной энергией. Пример потенциальной энергии: тело, поднятое над землей, его энергия подсчитывается по формуле:

где h — высота подъема.

Энергия сжатой пружины:

где k — коэффициент жесткости пружины, х — абсолютная деформация пружины.

Сумма потенциальной и кинетической энергии составляет механическую энергию. Для изолированной системы тел в механике справедлив закон сохранения механической энергии: если между телами изолированной системы не действуют силы трения (или другие силы, приводящие к рассеянию энергии), то сумма механических энергий тел этой системы не изменяется (закон сохранения энергии в механике). Если же силы трения между телами изолированной системы есть, то при взаимодействии часть механической энергии тел переходит во внутреннюю энергию.