Закон збереження імпульсу в механіці і техніці

В основі багатьох вражаючих технічних досягнень останнього часу лежать базові закони фізики, і один з таких законів – закон збереження імпульсу, без якого був би немислимий, наприклад, запуск супутників на орбіту Землі і багато супутніх досягнень.

Прояв закону в природі і техніці

Закон збереження імпульсу лежить в основі такого цікавого явища як реактивний рух, який знаходить активне застосування, як в природі (восьминоги, кальмари, медузи і деякі інші мешканці морів, хоча і не знайомі з фізикою, відмінно його застосовують, плаваючи в океанських глибинах за допомогою своїх природних реактивних двигунів), так і техніці (ракети, літаки, космічні кораблі). Більш детально про все це ви можете почитати в нашій статті про реактивний рух, а тут же ми зосередимося саме на основі цього самого руху, фізичному законі збереження імпульсу.

Вираз закону

Отже, спробуємо сформулювати закон збереження імпульсу, він буде звучати так: векторна сила імпульсів всіх тіл закритої системи є постійною величиною, якщо векторна сума зовнішніх сил, що діють на систему тіл дорівнює нулю.

Схематичне зображення закону збереження імпульсу, з нього як ми бачимо сумарний імпульс системи з двох кульок зберігається після їх зіткнення.

Щоб трохи краще прояснити це академічне визначення закону збереження імпульсу, розберемо саме поняття імпульсу.

Що таке імпульс

Під імпульсом розуміється добуток маси тіла на його швидкість, висловлений формулою:

А оскільки імпульс величина векторна, то спрямований він завжди в ту ж сторону, в яку спрямована і швидкість. Саме ж слово «імпульс» з латини перекладається як «штовхати», «рухати».

Першим вченим, хто ввів поняття імпульсу в академічну науку, був знаменитий Рене Декарт. Імпульс він застосував як величину, яка замінює силу. Причина цього була очевидною, виміряти силу досить складно, а ось порахувати масу і швидкість вже в рази простіше. Саме тому часто говорять, що імпульс не що інше як кількість руху. Ну а оскільки імпульс служить вираженням сили, необхідно з’єднати ці два поняття, таким чином, з’явився імпульс сили.

Імпульс сили

Під імпульсом сили розуміється добуток сили на час, протягом якого ця сила діє.

Так виглядає формула імпульсу сили.

Застосування

Грунтуючись на законі збереження імпульсу, як ми вже зазначали вище, були побудовані перші ракети, запущені супутники, цей закон лежить в основі проектування літакових двигунів і різної іншої техніки.

Автор: Павло Чайка, головний редактор журналу Пізнавайка

При написанні статті намагався зробити її максимально цікавою, корисною та якісною. Буду вдячний за будь-який зворотний зв'язок та конструктивну критику у вигляді коментарів до статті. Також Ваше побажання/питання/пропозицію можете написати на мою пошту pavelchaika1983@gmail.com або у Фейсбук.

Сторінка про автора