Масса и импульс

Тест: 4 вопроса

1. Что такое масса тела?

физическая величина, численно характеризующая объем тела

физическая величина, численно характеризующая давление тела

физическая величина, характеризующая вес тела

физическая величина, численно характеризующая свойство инертности тела

2. Во сколько раз масса первого тела больше массы второго тела

во столько раз модуль изменения вектора скорости второго тела меньше модуля изменения вектора скорости первого тела

во столько раз модуль изменения вектора скорости второго тела больше модуля изменения вектора скорости первого тела

то модуль изменения вектора скорости первого тела больше модуля изменения вектора скорости второго тела

то модуль изменения вектора скорости первого тела меньше модуля изменения вектора скорости второго тела

3. Что такое импульс тела?

векторная величина, равная отношению массы этого тела на его вектор скорости

векторная величина, равная отношению вектора скорости этого тела на массу

векторная величина, равная произведению массы этого тела на его вектор скорости

векторная величина, равная сумме массы этого тела и его вектора скорости

4. В формуле импульса в специальной теории относительности применяют

«обычную» массу (о массе покоя уже не говорят)

массу, где включают массу покоя

скорость тела

скорость света в цилиндре

Определение массы тела

Массой $m$ тела называют физическую величину (это число), которое численно характеризирует свойство инертности тела.

Свойством инерции тела называют свойство этого тела сопротивляться изменению его скорости (как по модулю, так и по направлению), а также приведению этого тела в движение из состояние покоя. Из опыта известно, что чем “массивнее” тело (большей инерцией оно обладает) чем “сложнее” (нужна большая сила) привести его в движение или изменить его скорость, если оно уже движется.

В CI единицей массы является $\text{кг}$ (килограмм).

Было замечено (в ходе наблюдений и экспериментов), что если у нас есть изолированная система из двух взаимодействующих тел (например, мы рассматриваем соударение двух упругих шаров), то в любой момент времени выполняется равенство:

$m_1\Delta\vec{v}_1=-m_2\Delta\vec{v}_2$

или

$\frac{|\Delta\vec{v_1}|}{|{\Delta\vec{v_2}}|}=\frac{m_2}{m_1}$ ,

где

$m_1, m_2$ — массы первого и второго тел, соответственно;
$\Delta\vec{v}_1$ — изменение вектора скорости 1-го тела;
$\Delta\vec{v}_2$ — изменение вектора скорости 2-го тела.

То есть, во сколько раз масса первого тела больше массы второго тела, во столько раз модуль изменения вектора скорости второго тела больше модуля изменения вектора скорости первого тела.

Из этой формулы видно, что удобно ввести величину, равную произведению массы на скорость. Так мы приходим к понятию импульса тела.

Импульс тела

Импульсом тела $\vec{p}$ называют векторную величину, равную произведению массы $m$ этого тела на его вектор скорости $\vec{v}$ :

$\vec{p}=m\vec{v}$

В CI импульс измеряется в $\text{кг}\cdot\text{м}/\text{с}$ .

Из определения импульса видно, например, что импульс может быть равным нулю. Это просто означает, что тело покоится. В прямоугольной декартовой системе координат вектор импульса можно разложить по базису:

$\vec{p}=\vec{i}p_x+\vec{j}p_y+\vec{k}p_z$

Модуль вектора импульса

$|\vec{p}|\equiv p=\sqrt{p_x^2+p_y^2+p_z^2}$

То определение импульса, которые мы рассмотрели, применимо только в классической механике, когда тело движется со скоростями много меньшими, чем скорость света в вакууме. Более общее определение импульса, справедливое в релятивистской механике (специальной теории относительности) выглядит так:

Импульс в специальной теории относительности

$\vec{p}=\frac{m\vec{v}}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}}$ ,

где

$m$ — “обычная” масса (о массе покоя уже не говорят);
$\vec{v}$ — вектор скорости;
$c$ — скорость света в вакууме, приближенно равная $3\cdot10^8\text{ м}/\text{с}$ .

На Студворк вы можете заказать статью по физике онлайн у профильных экспертов!

Масса и импульс

Тест по теме «Масса и импульс»

Комментарии
0

Предыдущая статья

Следующая статья

Интересные статьи за сегодня

Масса и импульс

Тест по теме «Масса и импульс»

Комментарии 0

Предыдущая статья

Следующая статья

Интересные статьи за сегодня

Комментарии
0