Урок № 49-50

Тема: Закон збереження механічної енергії. Застосування законів збереження в механіці. Межі застосування законів класичної механіки.

Д/з: § 28 ; ст. 118-120 ( задачі).

ЗАСТОСУВАННЯ ЗАКОНІВ ЗБЕРЕЖЕННЯ В МЕХАНІЦІ. Закони збереження імпульсу та повної механічної енергії є фундаментальними законами природи. Вони дають змогу розглядати та аналізувати загальні властивості руху без розв’язування кінематичних рівнянь і врахування інформації про особливості перебігу процесів у ізольованій системі. Закони збереження встановлено дослідним шляхом як узагальнення величезної кількості експериментальних фактів. Під час вивчення механічних явищ важливу роль відіграють закони збереження енергії, імпульсу та моменту імпульсу (який вивчається в курсі фізики профільного рівня). Використання законів збереження дає можливість суттєво спростити процес розв’язування широкого кола фізичних задач, які можна умовно поділити на три групи: задачі на закон збереження імпульсу, закон збереження енергії та комбіновані.

Розв’язуючи ці задачі, передусім з’ясовують, чи є певна система тіл ізольованою.

До замкнутих систем належать гармата й снаряд, оболонка ракети й паливо в ній, Сонце і планети, Земля та її супутники тощо. У законі збереження імпульсу поєднуються початкове й кінцеве значення імпульсів замкнутої системи і не враховується вплив внутрішніх сил. Цей закон застосовують до розв’язування задач на розрив тіла на частини або з’єднання кількох тіл в одне; задач на удар і на рух одних тіл поверхнею інших. Іноді може з’ясуватися, що сума зовнішніх сил, що діють на тіло, не дорівнює нулю, але існує такий окремий напрямок, для якого сума проекцій усіх зовнішніх сил дорівнює нулю. Тоді проекція імпульсу системи буде величиною постійною.

Оскільки імпульс та енергія тіла залежать від вибору системи відліку, складаючи рівняння, що виражають закон збереження імпульсу й енергії, необхідно розглядати рух тіл в одній і тій же інерціальній системі відліку. За таку систему часто обирають систему відліку, пов’язану із Землею.

Іноді зручно вибирати систему так, щоб одне з тіл було в певний момент часу нерухомим відносно цієї системи.