Импульс тела

Количество движения есть

мера такового, устанавливаемая

пропорционально скорости и массе

И. Ньютон

Второй закон динамики И. Ньютон в свое время сформулировал через понятие о количестве движения: изменение количества движения пропорционально приложенной движущей силе и происходит по направлению той прямой, по которой эта сила действует. Количество движения он определял как меру механического движения.

Единственный ре­зультат действия силы — это сообщение телу ускорения, т. е. изменение скорости движения тела, происходящее не мгно­венно, а лишь за некоторый промежуток времени, в течение которого на него действует сила.

Величина изменения ско­рости тела зависит как от величины силы, так и от проме­жутка времени, в течение которого она действует. Рассмотрим пример. Пусть два шара массой m₁и m₂движутся со скоростями  и .

В некоторый момент времени они вступа­ют во взаимодействие, которое длится  секунд. При этом ме­ханическое движение передается от одного шара к другому. В результате взаимодействия скорости их становятся рав­ными  и .

Согласно третьему закону Ньютона два шара будут взаимодействовать с силами, равными по модулю, но противоположными по направлению.

Но, согласно второму закону Ньютона равнодействующая всех сил, действующая на тело равна произведению массы тела на его ускорение. Следовательно,

Ускорения, полученные шарами при вза­имодействии, как известно, равно отношению изменения скорости к промежутку времени, в течении которого это изменение произошло.

Подставим значение ускорения в предыдущее равен­ство. И проведем небольшие математические преобразования.

Из последнего равенства видно, что изменение скорости взаимодействующих тел будет различным, но изменение величины произведения  будет одинаковым у обоих вза­имодействующих тел.

Величина, равная произведению массы тела на его скорость, получила название импульса тела. Она является мерой механическо­го движения.

Импульс тела — физическая векторная величина, равная произведению массы тела на его скорость. Направление век­тора импульса совпадает с направлением вектора скорости.

Единица импульса не имеет особого названия. Ее наименование получается из определения этой величины. Т.е. импульс тела измеряется

Обратим внимание на то, что величина из­менения скорости тела зависит не только от действующей силы, но и от промежутка времени, в течение которого она действует. Эта зависимость может быть установлена так

Таким образом, изменение импульса тела зависит от величины произведения силы на время ее действия. Эта величина получила название импульса силы. Измеряется она в Н·с. Последнее равенство представляет собой одну из фор­мулировок второго закона Ньютона: изменение импульса тела пропорционально приложен­ной силе и происходит по направлению той прямой, по которой эта сила действует.

Основные выводы:

– Импульс тела — физическая векторная величина, равная произведению массы тела на его скорость. Направление век­тора импульса совпадает с направлением вектора скорости.

– Изменение импульса тела пропорционально приложен­ной силе и происходит по направлению той прямой, по которой эта сила действует.