Импульстің сақталу заңы. Тұйықталған жүйелер үшін импульстің сақталу заңы орындалады: тұйықталған денелер жүйесінің қосынды импульсі осы жүйеде болып жатқан кез келген процестер кезінде сақталады.
Бұдан жүйеге кіретін әрбір дененің импульстері сақталады деген түсінік тумауға тиіс. Керісінше, ішкі күштердің әсерінен жүйеге кіретін денелердің импульстері өне бойы өзгеріп отырады. Жүйенің тек барлық құрама бөліктерінің импульстерінің векторлық қосындысы ғана сақталады.
Импульстің сақталу заңын шығару үшін Ньютонның екінші және үшінші заңдарын пайдаланамыз. Ықшамдық үшін тек екі денеден тұратын жүйені ғана қарастырамыз. t1 уақыт мезетінде бірінші дененің массасы m1 және жылдамдығы v1, ал екінші дененің массасы m2, ал жылдамдығы v2 болсын: t2 уақыт мезетінде сәйкес түрде m1, v1; t2, v2 болсын. Hьютонның екінші заңы бірінші дене үшін
болып, ал екінші дене үшін
болып жазылады. Ньютонның үшінші заңы бойынша F21=–F12, немесе
= .
Бөлімдеріне қысқартып және барлық штрихталмаған мүшелерді сол жаққа, ал штрихталған мүшелерді оң жаққа шығарамыз. Сонда
m2v2+m1v1=m2v2+m1v1. (1.59)
немесе қысқаша кез келген уақыт мезеті үшін
m2v2+m1v1=const. (1.60)
Егер тұйықталған жүйе бірнеше денелeрден тұратын болса, онда ол үшін импульстің сақталу заңы былайша жазылады:
m1v1+m2v2+.....+mnvn= const. (1.61)
Импульстің сақталу заңын шығарған кезде біз Ньютон заңдарын ғана және де оны релятивистік те, релятивистік емес те жағдайларда орындалатын түрде пайдаландық. Демек, импульстің сақталу заңы ньютондық механикада да, релятивистік механикада да бірдей орындалады, тек соңғыда массаның жылдамдыққа тәуелділігін ескеру қажет.
Достарыңызбен бөлісу: |