Скачать презентацию импульс тела закон сохранения импульса. Презентация на тему "импульс тела". Применение закона сохранения импульса

Слайд 12

Вычисления:

А В С В результате поставленного эксперимента мы получили: mпистолета = 0,154 кг mснаряда = 0,04 кг АС= Lпистолета = 0,1 м Lснаряда = 1,2 м С помощью метромера мы определили время движения снаряда и пистолета, оно составило: tпистолета = 0,6 с tснаряда = 1,4 с Теперь определим скорость снаряда и пистолета во время выстрела по формуле: V= L/t Получили, что Vпистолета = 0,1:0,6 = 0,16 м/с Vснаряда = 1,2:1,4 = 0,86 м/с И наконец мы можем вычислить импульс двух этих тел по формуле: P=mV Получили: Рпистолета = 0,154 * 0,16 = 0,025 кг*м/с Рснаряда = 0,04 *0,86 = 0,034 кг*м/с mп*Vп = mс*Vс 0,025 = 0,034разногласие получилось в связи с действием силы трения на снаряд и погрешностью приборов. 0,1 м 1,2 м снаряд пистолет

Слайд 13

Виртуальная проверка закона сохранения импульса

Слайд 14

Примеры применения закона сохранения импульса

Закон строго выполняется в явлениях отдачи при выстреле, явлении реактивного движения, взрывных явлениях и явлениях столкновения тел. Закон сохранения импульса применяют: при расчетах скоростей тел при взрывах и соударениях; при расчетах реактивных аппаратов; в военной промышленности при проектировании оружия; в технике - при забивании свай, ковке металлов и т.д.

Слайд 15

Закон сохранения импульса лежит в основе реактивного движения.

Большая заслуга в развитии теории реактивного движения принадлежит Константину Эдуардовичу Циолковскому. Основоположником теории космических полетов является выдающийся русский ученый Циолковский (1857 - 1935). Он дал общие основы теории реактивного движения, разработал основные принципы и схемы реактивных летательных аппаратов, доказал необходимость использования многоступенчатой ракеты для межпланетных полетов. Идеи Циолковского успешно осуществлены в СССР при постройке искусственных спутников Земли и космических кораблей.

Слайд 16

Реактивное движение

Движение тела, возникающее вследствие отделения от него части его массы с некоторой скоростью, называют реактивным. Все виды движения, кроме реактивного, невозможны без наличия внешних для данной системы сил, т. е. без взаимодействия тел данной системы с окружающей средой, а для осуществления реактивного движения не требуется взаимодействия тела с окружающей средой. Первоначально система покоится, т. е. ее полный импульс равен нулю. Когда из системы начинает выбрасываться с некоторой скоростью часть ее массы, то (так как полный импульс замкнутой системы по закону сохранения импульса должен оставаться неизменным) система получает скорость, направленную в противоположную сторону.

Слайд 17

Выводы:

При взаимодействии изменение импульса тела равно импульсу действующей на это тело силы При взаимодействии тел друг с другом изменение суммы их импульсов равно нулю. А если изменение некоторой величины равно нулю, то это означает, что эта величина сохраняется. Практическая и экспериментальная проверка закона прошла успешно и в очередной раз было установлено, что векторная сумма импульсов тел, составляющих замкнутую систему, не изменяется.

Посмотреть все слайды

Слайд 2

Слайд 3

ИМПУЛЬС ТЕЛА Урок №1.

Слайд 4

Причиной изменения скорости тела является действие на него силы F, при этом тело не может изменить свою скорость мгновенно. Выясним зависимость изменения скорости тела от силы действующей на него и времени действия этой силы при равноускоренном движении тела из состояния покоя: Следовательно, изменение скорости зависит не только от силы но и от времени ее действия

Слайд 5

Согласно второму закону Ньютона: Ускорение тела при равноускоренном движении из состояния покоя равно: подставим вместо ускорения его значение и получим: Преобразуем данное выражение

Слайд 6

Физическая величина, равная произведению силы, действующей на тело, и времени ее действия называется Физическая величина, равная произведению массы тела и его скорости называется импульс силы импульс тела Рассмотрим полученное выражение

Слайд 7

Импульс тела – векторная физическая величина характеризующая количество движения. Направление вектора импульса тела совпадает с направлением скорости тела.

Слайд 8

Если тело обладает скоростью, Если скорость тела равна нулю, то его импульс равен нулю, то его импульс не равен нулю,

Слайд 9

Единицей измерения импульса в СИ является килограмм-метр в секунду

Слайд 10

Понятие импульса было введено в физику французским ученым Рене Декартом (1596-1650). пример

Слайд 11

Закон сохранения импульса Урок №2.

Слайд 12

“Я принимаю, что во Вселенной, во всей созданной материи есть известное количество движения, которое никогда не увеличивается, не уменьшается, и, таким образом, если одно тело приводит в движение другое, то теряет столько своего движения, сколько его сообщает”. Рене Декарт. С другой стороны мы знаем третий закон Ньютона: Сила с которой взаимодействуют два любые тела, всегда равны по величине и противоположны по направлению.

Слайд 13

Два этих утверждения не могут быть не взаимосвязаны так, как описывают одно и тоже взаимодействие. Докажем эту взаимосвязь. Согласно третьему закону Ньютона, силы взаимодействия между двумя телами равны: Умножим правую и левую части равенства на время взаимодействия. Получим в правой и левой части равенства импульсы сил которые сообщаются этим телам, а импульсы сил равны импульсам тел полученных во время их взаимодействия.

Слайд 14

В более общем виде данное выражение выглядит следующим образом: При взаимодействии двух тел их общий импульс остается неизменным (т.е. сохраняется) Данный закон является фундаментальным законом природы. Закон сохранения импульса используется в случаях когда взаимодействие тел нельзя описать с помощью законов Ньютона, т. е. при долговременных или кратковременных взаимодействиях.

Слайд 15

Для демонстрации закона сохранения импульса тела рассмотрим опыт. Подвесим на тонких нитях два одинаковых шарика Отведем один из шариков в сторону Мы видим что после столкновения левый шар остановился, а правый пришел в движение. Высота подъема правого шара, равна высоте на которую отклонили левый шар. Это говорит о том, что левыё шар отдал весь свой импульс правому шару. пример

Слайд 16

Применение закона сохранения импульса Урок №3.

Слайд 17

Закон сохранения импульса используется в случаях когда взаимодействие тел нельзя описать с помощью законов Ньютона, т. е. при долговременных или кратковременных взаимодействиях. Рассмотрим простой пример: возьмем детский резиновый шарик, надуем его и отпустим. Мы видим что когда воздух начинает выходить из шарика в одном направлении, то сам шарик полетит в другую сторону Движение тела, возникающее при отделении от тела его части с некоторой скоростью, называется реактивным движением.

Слайд 18

Рассмотрим реактивное движение с помощью закона сохранения импульса Следовательно импульсы тел, до взаимодействия, тоже равны нулю Скорость шарика в начальный момент времени была равна нулю И скорость воздуха в начальный момент времени была равна нулю

Слайд 19

Предположим, что воздух выходит из шарика с одинаковой скоростью После выхода всего газа массой m2 , шар приобретет скорость Тогда импульсы тел после взаимодействия будут равны: Согласно закону сохранения импульса, получим:

Слайд 20

Найдем скорость шарика Знак «-» показывает, что скорость шарика имеет противоположное направление скорости вырывающегося из него воздуха.

Слайд 21

Реактивное движение, возникающее при выбросе воды, можно наблюдать на следующем опыте. Нальем воду в стеклянную во­ронку, соединенную с резиновой трубкой, имеющей Г-образный наконечник. Мы увидим, что, когда вода начнет выли­ваться из трубки, сама трубка придет в движение и отклонится в сторону, противоположную направлению вытекания воды.

Слайд 22

По принципу реактивного движения передвигаются некоторые представители животного мира, например кальмары и осьминоги. Периодически выбрасывая вбираемую в себя воду, они способны развивать скорость до 60-70 км/ч. Аналогичным образом пере­мещаются медузы, каракатицы и некоторые другие животные. Примеры реактивного движения можно обнаружить и в мире растений. Например, созревшие плоды «бешеного» огурца при самом легком прикосновении отскакивают от плодоножки и из отверстия, образовавшегося на месте отделившейся ножки, с силой выбрасывается горькая жидкость с семенами; сами огурцы при этом отлетают в противоположном направлении.

Слайд 23

На принципе реактивного движения основаны полеты ракет. Современная космическая ракета представляет собой очень сложный летательный аппарат, состоящий из сотен тысяч и миллионов деталей. Масса ракеты огромна. Она складывается из массы рабочего тела (т. е. раскаленных газов, образующихся в результате сгорания топлива и выбрасываемых в виде реактивной струи) и конечной или, как говорят, «сухой» массы ракеты, остающейся после выброса из ракеты рабочего тела.

Слайд 24

Обозначим «сухую» массу ракета Скорость ракеты а массу вырывающихся газов Скорость вырывающихся газов То уравнение полученное нами для резинового шарика примет следующий вид

Слайд 25

Мы видим, что чем больше масса ракеты тем меньше ее скорость. По мере истечения рабочего тела освободившиеся баки, лишние части оболочки и т. д. начинают обременять ракету ненужным грузом, затрудняя ее разгон. Поэтому для достижения космических скоростей применяют составные (или многоступенчатые) ракеты. Сначала в таких ракетах работают лишь блоки первой ступени 1. Когда запасы топлива в них кончаются, они отделяются и включается вторая ступень 2; после исчерпания в ней топлива она также отделяется и включается третья ступень 3. Находящийся в головной части ракеты спут­ник или какой-либо другой космический аппарат укрыт головным обтекателем 4, обтекаемая форма которого способствует уменьшению сопротивления воздуха при по­лете ракеты в атмосфере Земли. 1 2 3 4

Слайд 26

Формула выведенная нами является приближенной. В ней не учитывается, что по мере сгорания топлива масса летящей ракеты становится все меньше и меньше. Точная формула для скорости ракеты впервые была получена в 1897 г. К. Э. Циолковским. В таблице приведены отношения начальной массы ракеты к ее конечной массе, соответствующие разным скоростям ракеты при скорости газовой струи (относи­тельно ракеты)

Слайд 27

Например, для сообщения ракете скорости, превышающей ско­рость истечения газов в 4 раза (υ=16 км/с), необходимо, чтобы начальная масса ракеты (вместе с топливом) превосходила конеч­ную («сухую») массу ракеты в 55 раз (т0/т = 55). Это означает, что львиную долю от всей массы ракеты на старте должна состав­лять именно масса топлива. Полезная же нагрузка по сравнению с ней должна иметь очень малую массу. пример

Слайд 28

Примеры решения задач. Импульс тела Закон сохранения импульса тела В оглавление Реактивное движение

Слайд 29

Чему равен импульс космического корабля, движущегося со скоростью 8 км/с? Масса корабля 6,6 т. Дано: Решение: СИ Ответ:

Слайд 30

Когда человек подпрыгивает, то, отталкивается ногами от земного шара, он сообщает ему некоторую скорость. Определите эту скорость, если масса человека 60 кг и он отталкивается со скоростью 4,4 м/с. Масса земного шара 6*1024 кг. Дано: Решение: Ответ: Рассмотрим импульсы человека и земли до взаимодействия: После взаимодействия импульсы человека и земли станут равны: Согласно закону сохранения импульса, полный импульс системы остается неизменным: следовательно: Знак «-» показывает, что скорость земного шара имеет противоположное направление скорости человека.

Слайд 31

Чему равна скорость пороховой ракеты массой 1 кг после вылета из нее продуктов сгорания массой 0,1 кг со скоростью 500 м/с. Дано: Решение: Ответ: Рассмотрим импульсы ракеты и продуктов сгорания до взаимодействия: После взаимодействия импульсы ракеты и продуктов сгорания станут равны: следовательно: Знак «-» показывает, что скорость земного шара имеет противоположное направление скорости человека. Согласно закону сохранения импульса, полный импульс системы остается неизменным:

Посмотреть все слайды

Стакан с водой находится на длинной полоске прочной бумаги. Если тянуть полоску медленно, то стакан движется вместе с бумагой. А если резко дернуть полоску бумаги - стакан остается неподвижный. Если мяч, летящий с большой скоростью, футболист может остановить ногой или головой, то вагон, движущийся по рельсам даже очень медленно, человек не остановит. Теннисный мяч, попадая в человека, вреда не причиняет, однако пуля, которая меньше по массе, но движется с большой скоростью (м/с), оказывается смертельно опасной.

У какого тела импульс больше: у спокойно идущего слона или летящей пули? (M >m, но V 1 m, но V 1 "> m, но V 1 "> m, но V 1 " title="У какого тела импульс больше: у спокойно идущего слона или летящей пули? (M >m, но V 1 "> title="У какого тела импульс больше: у спокойно идущего слона или летящей пули? (M >m, но V 1 ">

Шар Герона Герон Александрийский – греческий механик и математик. Одно из его изобретений носит название Шар Герона. В шар наливалась вода, которая нагревалась огнем. Вырывающийся из трубки пар вращал этот шар. Эта установка иллюстрирует реактивное движение.

1. Импульс силы в Международной системе единиц измеряется: A.1Н; В. 1м; С. 1 Дж; D. 1Н · с 2. Закон сохранения импульса справедлив для: А. замкнутой системы; В. любой системы 3. Если на тело не действует сила, то импульс тела: А. увеличивается; В. не изменяется; С. уменьшается 4.Что называют импульсом тела: А. величину, равную произведению массы тела на силу; В. величину, равную отношению массы тела к его скорости; С. величину, равную произведению массы тела на его скорость. 5. Что можно сказать о направлении вектора скорости и вектора импульса тела? А. направлены в противоположные стороны; В. перпендикулярны друг другу; С. их направления совпадают ОТВЕТ: 1D; 2А; 3В; 4С; 5С.

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Импульс. Закон сохранения импульса. Презентация выполнена Учителем физики ГБОУ СОШ № 507 Павлюк А.И Санкт-Петербург 2011г

О неизменности в мире … «Я принимаю, что во Вселенной … есть известное количество движения, которое никогда не увеличивается, не уменьшается, таким образом, если одно тело приводит в движение другое, то теряет столько своего движения, сколько его сообщает». В XVII веке впервые были указаны величины, сохраняющиеся в тех или иных явлениях.

Импульс. Закон сохранения импульса. Импульс тела. Импульс силы. Закон сохранения импульса. Применение закона сохранения импульса – реактивное движение.

Объясните явления…

Второй закон Ньютона F=ma a = v- v 0 / t Ft = mv - mv 0 p = m v - импульс тела p = кг м/с СИ Ft - импульс силы. mv - mv 0 – изменение им пульса тела

Второй закон Ньютона в импульсной форме: Импульс силы равен изменению импульса тела. Импульс - векторная величина. Он всегда совпадает по направлению с вектором скорости.

Если два или несколько тел взаимодействуют только между собой (не подвергаются воздействию внешних сил), то эти тела образуют замкнутую систему. Импульс каждого из тел, входящих в замкнутую систему может меняться в результате их взаимодействия друг с другом. Для описания существует очень важный закон – закон сохранения импульса.

Закон сохранения им пульса: Векторная сумма импульсов замкнутой системы тел не изменяется.

Абсолютно упругий удар - модель соударения, при которой полная кинетическая энергия системы сохраняется 1.одинаковые тела обмениваются проекциями скорости на линию, соединяющую их центры. 2. скорости тел различной массы зависят от соотношения масс тел.

Для математического описания простейших абсолютно упругих ударов, используется: закон сохранения импульса закон сохранения энергии абсолютно упругий удар тел не равных масс Импульсы складываются векторно, а энергии скалярно! абсолютно упругий удар тел равных масс

Центральный абсолютно упругий удар Когда оба шара имеют одинаковые массы (m 1 = m 2), первый шар после соударения останавливается (v 1 = 0), а второй движется со скоростью v 2 = v 1 , т. е. шары обмениваются скоростями (импульсами) Центральным ударом шаров называют соударение, при котором скорости шаров до и после удара направлены по линии центров.

После нецентрального упругого соударения шары разлетаются под некоторым углом друг к другу Если массы шаров одинаковы, то векторы скоростей шаров после нецентрального упругого соударения всегда направлены перпендикулярно друг к другу

Абсолютно неупругий удар - удар, в результате которого компоненты скоростей тел становятся равными При абсолютно неупругом ударе, выполняется закон сохранения импульса, но не выполняется закон сохранения механической энергии (часть кинетической энергии соудареямых тел, в результате неупругих деформаций переходит в тепловую)

Реактивное движение Реактивное движение - это движение, которое возникает при отделении от тела некоторой его части с определенной скоростью. Особенностью этого движения является то, что тело может ускоряться и тормозить без какой-либо внешней взаимодействия с другими телами.

Реактивное движение, например, выполняет ракета. Продукты сгорания при вылете получают относительно ракеты некоторую скорость. Согласно закону сохранения импульса, сама ракета получает такой же импульс, как и газ, но направленый в другую сторону. Закон сохранения импульса нужен для расчета скорости ракеты.

ЗАДАЧА: До запуска ракеты M р υ р =0 , m г υ г =0 После запуска С какой скоростью будет двигаться ракета, если средняя скорость выхлопных газов 1 км/с, а масса горючего составляет 80% от всей массы ракеты? м р υ р m г υ г

Реактивное движение в живой природе: Реактивное движение присуще медузам, кальмарам, осьминогам и другим живым организмам.

Реактивное движение можно обнаружить и в мире растений. В ю жных странах и на нашем побережье Черного моря произрастает растение под названием «бешеный огурец» . При созревании семян внутри плода создается высокое давление в результате чего плод отделяется от подложки, а семена с большой силой выбрасываются наружу. Сами огурцы при этом отлетают в противоположном направлении. Стреляет «бешеный огурец» более чем на 12 метров.

В технике реактивно движение встречается на речном транспорте (катер с водометным двигателем), в авиации, космонавтике, военном деле.

Легкий шар движущийся со скоростью 10 м/с, налетает на покоящийся тяжелый шар и между шарами происходит абсолютно упругий удар. После удара шары разлетаются в противоположные стороны с одинаковыми скоростями. Во сколько раз различаются массы шаров Решение:

Брусок массой 600 г, движущийся со скоростью 2 м/с, сталкивается с неподвижным бруском массой 200 г. Определите изменение кинетической энергии первого бруска после столкновения. Удар считать центральным и абсолютно упругим. Решение:

Два шарика массы которых соответственно 200 г и 600 г, висят, соприкасаясь, на одинаковых вертикальных нитях длиной 80 см. Первый шар отклонили на угол 90° и отпустили. Каким будет отношение кинетических энергий тяжелого и легкого шариков тотчас после их абсолютно упругого центрального удара. Решение:

Шарик массой 100 г, летящий горизонтально со скоростью 5 м/с, абсолютно упруго ударяется о неподвижный шар массой 400 г, висящий на нити длиной 40 см. Удар центральный. На какой угол отклонится шар, подвешенный на нити после удара Решение.

Презентация на тему "Импульс. Закон сохранения импульса" по физике в формате powerpoint. В данной презентации для школьников 10 класса даются формулы импульса силы, импульса тела, закона сохранения импульса, рассказывается, где применяется данный закон. Также в работе приводятся задачи по теме для подготовки к ЕГЭ. Автор презентации: учитель физики, Саушкина Т.А.

Фрагменты из презентации

Задание с ключом

• Законы Ньютона выполняются в инерциальных системах отсчета
• Сила тяжести приложена к Земле
• Вес тела всегда направлен вниз
• Ускорение тела обратно пропорционально массе тела.
• Сила трения зависит от площади соприкасающихся поверхностей
• Сила – величина векторная
• Сила тяжести имеет электромагнитную природу
• Сила реакции опоры –это сила упругости

Ответ: 10010101

Импульс силы

• I=F*t
• I - импульс силы
• F - сила
• t - время
• векторная физическая величина, являющаяся мерой действия силы за некоторый промежуток времени

Импульс тела

• [формула]
  векторная физическая величина, являющаяся мерой механического движения

Закон сохранения импульса

• [формула]
• Векторная сумма (геометрическая) импульсов тел в замкнутой системе остается величиной постоянной

Закон можно применять:

1. если равнодействующая внешних сил равна нулю;
2. для проекции на какую-либо ось, если проекция равнодействующей на эту ось равна нулю

Применение закона сохранения импульса

Из истории реактивного движения

• Первые пороховые фейерверочные и сигнальные ракеты были применены в Китае в 10 веке.
• В 18 веке при ведении боевых действий между Индией и Англией, а также в Русско-турецких войнах были использованы боевые ракеты.

Живые ракеты

Реактивное движение, используемое ныне в самолетах, ракетах и космических снарядах, свойственно осьминогам, кальмарам, каракатицам, медузам – все они, без исключения, используют для плавания реакцию (отдачу) выбрасываемой струи воды.

В мире растений

В южных странах (и у нас на побережье Черного моря тоже) произрастает растение под названием "бешеный огурец". Стреляет бешеный огурец (иначе его называют «дамский пистолет») более чем на 12 м.

А как бы ты поступил на его месте?

• Известна старинная легенда о богаче с мешком золотых, который, оказавшись на абсолютно гладком льду озера, замерз, но не пожелал расстаться с богатством. А ведь он мог спастись, если бы не был так жаден!
• Достаточно было оттолкнуть от себя мешок с золотом, и богач сам заскользил бы по льду в противоположную сторону по закону сохранения импульса.

Готовимся к ЕГЭ

Часть А

На горизонтальной поверхности находится тележка массой 20 кг, на которой стоит человек массой 60 кг. Человек начинает двигаться вдоль тележки с постоянной скоростью, тележка при этом начинает катиться без трения. Модуль скорости тележки относительно поверхности

• больше модуля скорости человека относительно поверхности
• меньше модуля скорости человека относительно поверхности
• равен модулю скорости человека относительно поверхности
• может быть как больше, так и меньше модуля скорости человека относительно поверхности

Часть А

Легковой автомобиль и грузовик движутся со скоростями 108 км/ч и 54 км/ч соответственно. Их массы соответственно 1000 кг и 3000 кг. На сколько импульс грузовика больше импульса легкового автомобиля?