ГЛАВА 9. ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ИМПУЛЬСА

Оказывается, что существуют такие физические величины, являющиеся комбинациями координат частиц и их скоростей, которые не изменяются при движении системы частиц, несмотря на то, что координаты и скорости частиц изменяются. Такие величины принято называть сохраняющимися, а законы, утверждающие факт сохранения этих величин, – законами сохранения. Наиболее существенную роль в механике играют законы сохранения импульса, механической энергии и момента импульса. Два первых закона входят в школьный курс физики и в программу ЕГЭ по физике.

И. Ньютон прекрасно понимал, что кроме силы, ускорения и массы существуют другие физические величины. Одной из таких величин является импульс (Ньютон называл его «количеством движения»), который определяется как произведение массы тела m на вектор его скорости

(9.1)

Импульсом системы тел называют векторную сумму импульсов всех тел, входящих в эту систему. Важнейшее значение этой величины для физики связано с тем, что в ряде случаев импульс системы тел не изменяется, несмотря на то, импульс каждого тела системы может изменяться. Прежде чем рассмотреть эти случаи дадим несколько определений.

Во-первых, обсудим понятие системы тел. Часто школьники бояться этого понятия, не понимая, а что значит объединить тела в систему, и какие тела можно объединять, а какие нельзя. Любые можно! Объединение тех или иных тел в систему тел может быть абсолютно произвольным. Например, это книга и проезжающая по соседней улице машина могут быть названы системой двух тел. Но, естественно, мысленное объединение некоторых тел в систему может оказаться плодотворным для рассмотрения их свойств или их движения, а может бессмысленным, как в приведенном выше примере. Ведь объединение тел в систему подразумевает совместное рассмотрение их свойств, а это следует делать, если между телами есть какие-то связи, или просто что-то общее.