У XIV ст. французький філософ і механік Жан Буридан (1300-1358) розширив відоме у філософії поняття «impetus» (поштовх до чого-небудь, спонукання) для пояснення причини руху тіл. Він писав: «Людина, яка кидає камінь, рухає свою руку разом із ним, а під час стрільби з лука тятива деякий час рухається разом зі стрілою, штовхаючи стрілу... Поки те, що штовхає, контактує з тілом, тіло безперервно набуває impetus, тому його рух стає все швидше... Після відриву тіло рухається тільки завдяки impetus, який через опір середовища послаблюється, і швидкість руху тіла зменшується». 

Рене Декарт ((1596 ‒ 1650)  ‒ французький філософ, фізик, фізіолог, математик, основоположник аналітичної геометрії) ввів таке поняття як «кількість руху». Він же сформулював закон збереження кількості руху та дав визначення імпульсу сили.

«Я приймаю, що у Всесвіті… є відома кількість руху, яка ніколи не збільшується, не зменшується, і, таким чином, якщо одне тіло призводить до руху інше тіло, то втрачає стільки свого руху, скільки його надає.»

Р. Декарт

Фізичний зміст наведеної формули: зміна імпульсу тіла дорівнює імпульсу сили.

Із проявами закону збереження імпульсу ми маємо справу в природі, техніці, побуті тощо. Розглянемо два приклади застосування цього закону: реактивний рух і зіткнення тіл.

Реактивний рух — це рух, що виникає внаслідок відділення з деякою швидкістю від тіла якоїсь його частини.

Реактивний рух можна спостерігати в природі; його широко використовують у техніці: найпростіші поливні системи, автомобілі на реактивній тязі, катери з водометними двигунами, реактивні літаки й, звичайно, ракети, адже реактивний рух — це єдиний спосіб пересуватися в безповітряному просторі.

Ракета — літальний апарат, який переміщується в просторі завдяки реактивній тязі, що виникає внаслідок відкидання ракетою частини власної маси.

На жаль, паливо згоряє поступово, тому частину газу доводиться «розганяти» разом із оболонкою; до того ж систему «оболонка ракети — розпечений газ» не можна вважати замкненою (зі збільшенням швидкості руху ракети значно зростає опір повітря). Обчислення з урахуванням цих і низки інших чинників показують, що для досягнення першої космічної швидкості (8 км/с) маса палива має у 200 разів перевищувати масу оболонки. А треба ж піднімати на орбіту не лише оболонку, а й обладнання, космонавтів, запаси води, кисню тощо. Через це виникла ідея використання багатоступеневих ракет. Кожний ступінь такої ракети має запас палива та власний реактивний двигун, який розганяє ракету, доки не витратить паливо. Після цього ступінь відкидається, полегшуючи решту ракети та надаючи їй додаткового імпульсу. 

Саме на багатоступеневих ракетах було зроблено перші кроки людства в космос: 

4 жовтня 1957 р. радянські вчені вивели на навколоземну орбіту перший штучний супутник Землі. 

12 квітня 1961 р. — космічний корабель «Восток», на борту якого був перший у світі космонавт Юрій Олексійович Гагарін.

21 липня 1969 р. американські астронавти Ніл Армстронг і Базз Олдрін уперше висадилися на Місяці.

13 квітня 1993 р. здійснено перший запуск української ракети-носія «Зеніт», створеної в конструкторському бюро «Південне» і на заводі «Південмаш» (Дніпро). Зараз удосконалена триступенева ракета-носій «Зеніт-3SL» є найдосконалішим і найпотужнішим літальним апаратом свого класу у світі. Екологічно чистий (працює на кисні та гасі), недорогий, надійний «Зеніт» може бути запущений за будь-яких метеорологічних умов, здатен виводити на навколоземну орбіту супутники масою до 13 т. Винахідник і підприємець Ілон Маск, засновник компанії SpaceX, яка працює в галузі будівництва космічного транспорту, на запитання журналістки про улюблену ракету відповів: «Найкраща ракета (після моєї) – це “Зеніт”». 

Ми вже не можемо уявити своє життя без космосу. Згадайте: супутникове телебачення і супутниковий зв’язок, система GPS і супутниковий Інтернет, надійний прогноз погоди та супутникові карти. Зараз створено космічні кораблі багаторазового використання, космічні апарати висадилися на Венеру, Марс та інші планети Сонячної системи. 

Питання для самоперевірки

1. Що таке імпульс тіла та імпульс сили? Який між ними зв’язок?

2. Як залежить зміна імпульсу тіла від значення сили й часу її дії?

3. Як розрахувати зміну імпульсу тіла, якщо сила діє під кутом до його переміщення?

4. Як розрахувати зміну імпульсу тіла, якщо воно змінює напрямок руху?

5. Яку систему тіл називають замкненою?

6. Сформулюйте закон збереження імпульсу.

7. Який рух називають реактивним? Наведіть приклади.

8. Чому для запуску з поверхні Землі космічних кораблів використовують багатоступеневі ракети?

Задачі

1. Яке з тіл має більший імпульс: автобус масою 8 т, що рухається зі швидкістю 18 км/год., чи снаряд масою 6 кг, який летить зі швидкістю 500 м/с?

2. Щоб зійти на берег, човняр рушив від корми човна до її носової частини. Чому при цьому човен відійшов від берега?

3. Яку силу тяги розвиває реактивний двигун, який щосекунди викидає 10 кг продуктів згоряння палива зі швидкістю 3 км/с відносно ракети?

4. Візок масою 120 кг котиться зі швидкістю 6 м/с. Людина, яка біжить назустріч візку зі швидкістю 9 км/год., стрибає у візок. З якою швидкістю v рухається після цього візок, якщо маса людини ‒ 60 кг?