Закон сохранения импульса.

Закон сохранения импульса (Закон сохранения количества движения) утверждает, что сумма импульсов всех тел (или частиц) замкнутой системы есть величина постоянная.

Из законов Ньютона можно показать, что при движении в пустом пространстве импульс сохраняется во времени, а при наличии взаимодействия скорость его изменения определяется суммой приложенных сил.

Как и любой из фундаментальных законов сохранения, закон сохранения импульса описывает одну из фундаментальных симметрий, — однородность пространства.

Рассмотрим замкнутую систему (внешнее взаимодействие равно нулю, т.е. ) +ИСО. По второму закону Ньютона , тогда , т.е.

(1)

То есть импульс замкнутой системы не изменяется с течением времени ни при каких обстоятельствах, происходящих внутри системы.

Также стоит подчеркнуть, что изменение импульса зависит не только от действующей на тело силы, но и от продолжительности её действия. Это легко продемонстрировать на примере. Пусть на нити висит шарик. Если медленно тянуть за нижнюю нить, то обрывается верхняя нить, так как за время действия силы тело успевает приобрести и некоторую скорость (некоторый импульс). Если же резко потянуть за нижнюю нить, то и оборвется нижняя. Шарик в этом случае продолжает висеть (он не успевает приобрести заметную скорость, поскольку импульс силы очень мал).

Закон сохранения импульса во многих случаях позволяет находить скорости взаимодействующих тел даже тогда, когда значения действующих сил неизвестны. Примером может служить реактивное движение.

При стрельбе из орудия возникает отдача – снаряд движется вперед, а орудие – откатывается назад. Снаряд и орудие – два взаимодействующих тела. Скорость, которую приобретает орудие при отдаче, зависит только от скорости снаряда и отношения масс.

Более подробно реактивное движение будет рассмотрено позже.