Билет № 5 Импульс. Закон сохранения импульса

Импульсом тела называется векторная величина, равная произведению массы тела на его скорость:

= m .

Направление вектора импульса тела всегда совпадает с направлением вектора скорости движения. За единицу импульса в Международной системе единиц СИ принимают импульс тела массой 1 кг, движущегося со скоростью 1 м/с: 1 кг · .

Слово «импульс» (impulsus) в переводе с латинского означает «толчок». Иногда вместо термина «импульс» используется термин «количество движения».

При взаимодействии тел их скорости, а следовательно и импульсы могут изменяться.

Если два или несколько тел взаимодействуют только между собой (то есть 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. Но векторная сумма импульсов тел, составляющих замкнутую систему, не меняется с течением времени при любых взаимодействиях этих тел между собой:

+ = + или

m₁ + m₂ = m₁ + m₂ .

В этом заключается закон сохранения импульса.

Билет № 6 Упругие деформации. Закон Гука

Деформацией называется изменение формы или объема тела. Наиболее распространенные деформации: растяжение (сжатие), сдвиг, изгиб и кручение.

Упругая деформация — деформация, исчезающая после прекращения действий внешних сил. При этом тело принимает первоначальные размеры и форму. Упругие деформации испытывают резиновый шнур, пружина при растяжении, стальные шарики при столкновении и т. д.

Если к однородному стержню, закрепленному одним концом, приложить силу вдоль оси стержня, то стержень подвергнется деформации растяжения (сжатия). Деформацию растяжения характеризуют абсолютным удлинением

∆l = l – l₀,

где l₀ – начальная длина, а l – конечная длина стержня.

При малых растяжениях (∆l l₀) деформации большинства тел упругие.

Силы, возникающие в результате деформации тел, называются силами упругости. При малых деформациях твердых тел сила упругости прямо пропорциональна растяжению (сжатию) тела (закон Гука):

F = - k∆l.

Коэффициент k в формуле называется коэффициентом жесткости и измеряется в Ньютонах на метр (Н/м). Жесткость зависит от материала, из которого изготовлено тело и его геометрических размеров.

Знак минус в законе Гука указывает, что сила упругости направлена противоположно растяжению (сжатию) тела.

Билет № 7 Взаимодействие точечных зарядов. Закон Кулона

Все тела обладают массой и поэтому притягиваются друг к другу. Заряженные же тела могут как притягиваться, если заряды их разноименные, так и отталкивать друг друга, если они имеют одинаковые по знаку заряды.

В природе не существует точечных заряженных тел, но если расстояние между телами во много раз больше их размеров, то ни форма, ни размеры заряженных тел существенно не влияют на взаимодействия между ними. В таком случае эти тела можно рассматривать как точечные.

Закон взаимодействия неподвижных электрически заряженных тел был установлен экспериментально в 1875 году французским физиком Шарлем Кулоном. Сила взаимодействия двух точечных неподвижных заряженных тел в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними:

F = ,

где k = 9·10⁹ = – коэффициент пропорциональности,

ε₀ = 8,85·10^-12 – электрическая постоянная.

Эту силу называют кулоновской. Она направлена вдоль прямой, соединяющей заряды.