Билет № 4

1 . Дайте определение импульса тела. Дайте характеристику закона сохранения импульса. Приведите примеры реактивного движения в природе и технике.

И мпульс материальной точки - величина, равная произведению массы тела на его скорость. p=mV.

Вектор импульса тела направлен так же, как вектор скорости.

Единица измерения импульса тела

Импульс силы – это величина, равная произведению силы на время её воздействия.

Направление его вектора всегда совпадает с направлением вектора приложенной силы.

i =F·t- импульс силы.

Связь между приращением импульса материальной точки и импульсом силы.

Импульс силы равен изменению импульса тела. F·t = mV-mV₀

Закон сохранения импульса.

Геометрическая сумма импульсов тел, составляющих замкнутую систему, остается постоянной при любых движениях и взаимодействиях тел системы.

Замкнутая система тел- совокупность тел, взаимодействующих между собой, но не взаимодействующих с другими телами.

Реактивное движение- движение, которое возникает, когда от тела отделяется и движется с некоторой скоростью какая-то его часть. Типичным примером реактивного движения может служить движение ракет. Пример – движение ракет. В головной части ракеты помещается полезный груз.  В следующей части находится запас топлива и различные системы управления. Топливо подаётся в камеру сгорания, где оно сгорает и превращается в газ высокой t и высокого давления. Через реактивные сопла газ вырывается наружу и образует реактивную струю. Газ – это и есть отделяющаяся часть ракеты. Перед стартом ракеты её импульс относительно Земли = 0. Вырывающийся газ получает некоторый импульс. Ракета представляет собой замкнутую систему, и общий её импульс должен оставаться = 0. Поэтому ракета получает импульс, равный по модулю импульсу газа, но противоположен по направлению.   m_г V_г -  m _р V_р = 0

Билет № 5

1. Закон всемирного тяготения. Сила тяжести: вес и невесомость.

Закон всемирного тяготения был сформулирован Исааком Ньютоном (1643-1727) и опубликован в 1687 году. В соответствии с этим законом, два тела притягиваются друг к другу с силой, которая прямо пропорциональна массам этих тел m₁ и m₂ и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними:

Здесь r − расстояние между центрами масс данных тел, 

G = - гравитационная постоянная.

Гравитационная постоянная - коэффициент пропорциональности, одинаковый для всех тел. Она численно равна силе притяжения двух тел массой 1 кг каждое при расстоянии между ними 1 м.

Сила гравитационного притяжения является центральной силой, т.к. направлена вдоль прямой, проходящей через центры взаимодействующих тел.

Сила тяжести. Частным видом силы всемирного тяготения является сила притяжения тел к Земле (или к другой планете). Эту силу называют силой тяжести. Под действием этой силы все тела приобретают ускорение свободного падения.

.

Сила тяжести всегда направлена к центру Земли. В зависимости от высоты h над поверхностью Земли и географической широты положения тела ускорение свободного падения приобретает различные значения. На поверхности Земли и в средних широтах ускорение свободного падения равно 9,81 м/с².

Весом тела называют силу, с которой тело давит на опору или подвес в результате гравитационного притяжения к планете . Вес тела обозначается Р. Единица веса — ньютон (Н). Так как вес равен силе, с которой тело действует на опору, то в соответствии с третьим законом Ньютона по величине вес тела равен силе реакции опоры. Поэтому, чтобы найти вес тела, необходимо определить, чему равна сила реакции опоры. Если тело находится в покое или движется равномерно прямолинейно, то вес тела равен силе тяжести, действующей на тело: Р = m·g

При движении вертикально вверх с ускорением вес тела увеличивается и находится по формуле  .

Увеличение веса тела, вызванное ускоренным движением опоры или подвеса, называют перегрузкой. Действие перегрузки испытывают на себе космонавты, как при взлете космической ракеты, так и при торможении корабля при входе в плотные слои атмосферы. Испытывают перегрузки и летчики при выполнении фигур высшего пилотажа, и водители автомобилей при резком торможении.

Если тело движется вниз по вертикали, то вес тела определяется по формуле , т. е. вес при движении по вертикали с ускорением будет меньше силы тяжести.

Если тело свободно падает, то в этом случае вес равен нулю.

Состояние тела, в котором его вес равен нулю, называют невесомостью. Состояние невесомости наблюдается в самолете или космическом корабле при движении с ускорением свободного падения независимо от направления и значения скорости их движения. За пределами земной атмосферы при выключении реактивных двигателей на космический корабль действует только сила всемирного тяготения. Под действием этой силы космический корабль и все тела, находящиеся в нем, движутся с одинаковым ускорением, поэтому в корабле наблюдается состояние невесомости.