12. Импульс тела. Закон сохранения импульса. Реактивное движение. Практическое значение космических полетов.

Dеличина, равная произведению массы тела на скорость его движения, называется импульсом тела.

При взаимодействии тел импульс одного тела может частично или полностью передаваться другому телу. Если на систему тел не действуют внешние силы со стороны других тел, то такая система называется замкнутой.

закон сохранения импульса. Он является следствием из второго и третьего законов Ньютона.

В замкнутой системе векторная сумма импульсов всех тел, входящих в систему, остается постоянной при любых взаимодействиях тел этой системы между собой.

Каждый знает, что выстрел из ружья сопровождается отдачей. Если бы вес пули равнялся бы весу ружья, они бы разлетелись с одинаковой скоростью. Отдача происходит потому, что отбрасываемая масса газов создаёт реактивную силу, благодаря которой может быть обеспечено движение как в воздухе, так и в безвоздушном пространстве. И чем больше масса и скорость истекающих газов, тем большую силу отдачи ощущает наше плечо, чем сильнее реакция ружья, тем больше реактивная сила. Это легко объяснить из закона сохранения импульса Под реактивным понимают движение тела, возникающее при отделении некоторой его части с определенной скоростью относительно тела. При этом возникает т.н. реактивная сила, сообщающая телу ускорение. На принципе реактивного движения построены космические корабли

Значение космических полетов -освоение ресурсов Солнечной системы и перспективы межзвездных полетов

13. Механическая работа. Мощность. Кинетическая и потенциальная энергия. Законы сохранения энергии в механике.

Механическая работа физическая величина , равная произведению силы , действующей на тело на путь совершенный телом под действием силы, в направлении этой силы

. Единица работы называется джоулем, 1 джоуль равен работе, совершаемой силой в 1 ньютон при перемещении точки ее приложения на 1 метр.

Мощность – физическая величина, равная отношению работы к промежутку времени, в течение которого эта работа совершалась. .

Единица мощности называется ваттом, 1 ватт равен мощности, при которой работа в 1 джоуль совершается за 1 секунду.1 Вт= 1 Дж/с

Энергия –физическая величина, показывающая какую работу может совершить тело. Единица измерения энергии Джоуль.

. Физическая величина, равная половине произведения массы тела на квадрат скорости называется кинетической энергией.

Работа равнодействующей сил, приложенных к телу, равна изменению кинетической энергии.

Физическая величина, равная произведению массы тела на модуль ускорения свободного падения и высоту, на которую поднято тело над поверхностью с нулевым потенциалом, называют потенциальной энергией тела.

Изменение потенциальной энергии характеризует работу силы тяжести по перемещении тела. Эта работа равна изменению потенциальной энергии, взятому с противоположным знаком.

Физическая величина, равная половине произведения жесткости тела на квадрат деформации называется потенциальной энергией деформированного тела. -энергия сжатой пружины

Сумма кинетической и потенциальной энергий тел называется полной механической энергией.

Полная механическая энергия замкнутой системы тел, взаимодействующих между собой силами тяготения и упругости, остается неизменной .

14. Простые механизмы (наклонная плоскость, рычаг, блок) их применение.

Простыми механизмами в физике называют приспособления, служащие для преобразования силы. Чаще всего простые механизмы применяют для того, чтобы получить выигрыш в силе, то есть увеличить в несколько раз силу, действующую на тело.

Наклонная плоскость применяется для того, чтобы тело большой массы можно было переместить действием силы, значительно меньшей веса тела.

Рычагом называют твердое тело, способное вращаться вокруг неподвижной опоры. Используя рычаг, мы можем получить выигрыш в силе и поднять неподъемный голыми руками груз. Расстояние от точки опоры до точки приложения силы называют плечом силы. Причем, можно рассчитать равновесие сил на рычаге по следующей формуле:

F1 / F2 = L2 / L1, где F1 и F2 – силы, действующие на рычаг, а L2 и L1 – плечи этих сил.

. Выигрыш в силе, получаемый с помощью рычага, определяется отношением плеч приложенных сил.

Блоки бывают подвижные и неподвижные . Неподвижный изменяет направление силы, подвижный дает выигрыш в силе. Представляет из себя колесо с жёлобом по окружности, вращающееся вокруг своей оси.

Еще древним было известно правило, применимое не только к рычагу, но и ко всем механизмам: во сколько раз механизм дает выигрыш в силе, во столько же раз получается проигрыш в расстоянии. Этот закон получил название "золотого правила" механики.

15. Давление. Закон Паскаля для жидкостей и газов. Сообщающиеся сосуды.. Гидравлический пресс.

Физическая величина, равная отношению модуля силы, действующей перпендикулярно поверхности к площади это поверхности, называется давлением.

Единица давления – паскаль, равный давлению, производимому силой в 1 ньютон на площадь в 1 квадратный метр.

Закон Паскаля формулируется так: Давление, производимое на покоящуюся жидкость или газ, передается в любую точку жидкости или газа одинаково по всем направлениям.

Сообщающимися называют сосуды, имеющие между собой канал, заполненный жидкостью. . Равенство давлений жидкости на одной и той же высоте приводит к тому, что в сообщающихся сосудах любой формы свободные поверхности покоящейся однородной жидкости находятся на одном уровне В случае неоднородной жидкости высота столба более плотной жидкости будет меньше высоты менее плотной.

где h-высота столба жидкости, -плотность жидкости

Гидростатическое давление-Это давления столбика жидкости на дно сосуда В цилиндрическом сосуде сила давления на дно сосуда равна весу столба жидкости.

Давление на дно сосуда не зависит от формы сосуда, но зависит от площади его дна.

На основе закон Паскаля работает гидравлическая машина. Она состоит из двух сообщающихся сосудов, закрытых поршнями разных площадей. Давление, производимое внешней силой на один поршень, передается по закону Паскаля на второй поршень. .

Гидравлический пресс дает выигрыш в силе во столько раз, во сколько площадь большего поршня больше площади меньшего. Выигрыша в работе гидравлический пресс не дает.

Под действием силы тяжести верхние слои воздуха в земной атмосфере давят на нижележащие слои. Это давление согласно закону Паскаля передается по всем направлениям.

16. Атмосферное давление Опыт Торричелли. Изменение атмосферного давления с высотой.

Атмосферное давление – давление атмосферного воздуха на находящиеся в нем предметы и на земную поверхность. Измеряется атмосферное давление в паскалях (Па), а так же широко используется внесистемная единица 1 мм рт. ст. Это давление, которое оказывает столбик ртути высотой 1 мм. 1 мм рт. ст. = 133 Па.

Приборы, предназначенные для измерения атмосферного давления, называют барометрами. Наибольшее значение давление, называемое атмосферным, имеет у поверхности Земли.

При увеличении высоты уменьшается масса слоев атмосферы, давящих на поверхность, следовательно, атмосферное давление с высотой понижается. На уровне моря атмосферное давление равно 101 кПа. Такое давление оказывает столб ртути высотой 760 мм.

Атмосферное давление опытным путем впервые измерил Э. Торричелли в 1643 г.

Запаянную с одного конца стеклянную трубку длиной около 1 м наполняли ртутью и, закрыв отверстие другого конца, переворачивали и погружали в сосуд с ртутью Затем отверстие открывали, часть ртути выливалась, а в трубке оставался столб ртути определенной высоты h, гидростатическое давление которого уравновешивается атмосферным давлением. Измерив таким образом высоту столба ртути, можно рассчитать атмосферное давление: , где ρ — плотность ртути.