6.Законы сохранения.Примеры.

Установленные в наше время связи между свойствами пространства и времени и законами сохранения содержались в скртытой форме в принципах классической механики Галилея-Ньютона.

а)Импульс - Количество движения — векторная физическая величина, характеризующая меру механического движения тела. В классической механике импульс тела равен произведению массы m этой точки на её скорость v, направление импульса совпадает с направлением вектора скорости:

вектор Р=m · вектор V.

Единицы измерения - СИ кг·м / с.

Закон сохранения имупульса для поступательного движения, утверждает, что сумма импульсов всех тел (или частиц) замкнутой системы есть величина постоянная.В классической механике закон сохранения импульса обычно выводится как следствие второго и третьего законов Ньютона. Закон сохранения импульса является следствием однородности пространства. (Однородность означает, что нет такой точки в пространстве, относительно которой существует некоторая «выделенная» симметрия, все точки равноправны, поэтому рассматриваемый эксперимент не зависит от нашего выбора точки отсчета.).(см.6 вопрос формула (1) на листочке).

Пример.Рассмотрим замкнутую систему,состоящую из 2 тел-шаров с массами m1 и m2,которые движутся прямолинейно навстречу друг другусо скоростями V1 и V2.(рис.вопрос 6 (а)на листочке).Силы тяжести, действующие на каждый из шаров, уровновешиваются силами упругости поверхности, по которой они катятся.Значит действие этих сил можно не учитывать.Силы сопротивления движению в данном случае малы,поэтому их влияние мы тоже не учитываем.Таким образом с небольшим приближением можно считать,что шары представляют собой замкнутую систему,т.е. взаимодействуют только друг с другом.Из рисунка видно что через некоторое время шары столкнутся.Во время столкновения,длящегося в течении очень короткого времени,возникнут силы взаимодействия F1 и F2,приложенные соответственно ко шарам.В результате действия сил скорости шаров изменятся.(U1 и U2)

б)Момент импульса - мера механического движения тела или системы тел относительно какой-либо точки (центра) или оси.

Закон сохранения момента импульса - векторная сумма всех моментов импульса относительно любой оси для замкнутой системы остается постоянной в случае равновесия системы. В соответствии с этим, момент импульса замкнутой системы относительно любой неподвижной точки не изменяется со временем.

Закон сохранения момента импульса есть проявление изотропности пространства.(Пространство называется изотропным, если поворот системы отсчета на произвольный угол не приведет к изменению результатов измерений.)(см.6вопрос формула (2) на листочке + рисунок (б)

в)Энергия — скалярная физическая величина, являющаяся единой мерой различных форм движения материи и мерой перехода движения материи из одних форм в другие.

Энергия - W,E

Единицы измерения СИ (Дж).

Закон сохранения энергии - фундаментальный закон природы, установленный эмпирически и заключающийся в том, что энергия изолированной (замкнутой) физической системы сохраняется с течением времени. Другими словами, энергия не может возникнуть из ничего и не может исчезнуть в никуда, она может только переходить из одной формы в другую.Закон сохранения энергии является следствием однородности времни. Формула - E=const. Е=m · c в квадрате - это полная энергия.

Законы сохранения выполняются в замкнутых системах взаимодействующих сил. Система называется замкнутой - если на нее не действуют внешние силы.