fizyka9

1. Mechanika

1.9. ZASADA ZACHOWANIA PĘDU

A /1 = F At

¹ zew

Zmiana pędu A~p ukiadu ciał zachodzi jedynie na skutek działania sił zewnętrznych. Jeśli wypadkowa sił zewnętrznych jest równa zeru, to pęd układu ciał zostaje zachowany.

Jeśli F - 0, to również A p = 0, czyli p - const.

I I I

l.Pęd układu karabin-pocisk przed wystrzałem i po wystrzale jest taki sam.

Po wystrzale: m. F. + m U = 0

k k    p p

Przed wystrzałem: -    (m. + m) F - 0

V    \ k    pl

in. v, - ~rn v

k k    p p

V, =--Tjf-U

k    tli^ p

Na skutek działania sił wewnętrznych zmienił się pęd karabinu i pęd pocisku, jednak suma tych pędów pozostała równa zeru. Wektory prędkości F_k i F mają zwroty przeciwne.

2.    Podobne zjawisko odrzutu obserwujemy również w przypadku układu łódź-woda. Wiosła odrzucają do tyłu pewną ilość wody, dzięki czemu sama łódź może poruszać się do przodu.

3.    Rakieta

m - masa rakiety wraz z paliwem F - prędkość rakiety względem Ziemi u - prędkość wypływu gazów m_t - masa rakiety po spaleniu pewnej ilości paliwa F_{ - prędkość rakiety względem Ziemi po spaleniu pewnej ilości paliw'a szybkość gazów' względem Ziemi v = v_] - u pęd rakiety w chwili początkowej p, = rrw pęd rakiety i gazów po spaleniu (m - m_t) paliwa Pi = ^m^ + {m-m_x)v^₇

Siły działające między rakietą i wyrzuconymi gazami są siłami wewnętrznymi, zatem rakieta, wyrzucając gaz, doznaje odrzutu w' przeciwną stronę.

Zgodnie z zasadą zachowania pędu: p₍₎ = p_v mv = m_] v_t + (m - m_A )(v, - u).

Po przekształceniu otrzymamy: m {v - v,) = {m_x~ m) u.

jądro uranu

Av - v, - v - przyrost prędkości rakiety, Am - m._{ - m - masa spalonego paliwa —m Av - u Am - przyrost prędkości rakiety jest wprost proporcjonalny do ilości spalonego paliwa

4.    Uran "³U po schwytaniu neutronu rozszczepia się na dwa fragmenty o porównywalnej masie. Ponieważ jądro uranu i neutron poruszają się zwykle z bardzo małymi prędkościami, można przyjąć w przybliżeniu, że układ spoczywał. Powstałe w^r wyniku rozszczepienia fragmenty poruszają się w przeciwnych kierunkach.

5.    Fajerwerk rozpada się na dwie części. Pędy obu fragmentów dodają się geometrycznie, ich suma równa się pędowi racy świetlnej przed rozpadem.

P = P_l + P₂

mF = m! i7 + m, F,