ГЛАВА 9. ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ИМПУЛЬСА

1. Во-первых, закон сохранения импульса следует использовать, если в задаче явно выделяется система взаимодействующих друг с другом тел. Кроме того, в задачах, требующих использование закона сохранения импульса, всегда имеет место изменение состояния системы во времени: было задано состояние системы тел в начальный момент времени, происходит то или иное взаимодействие, и нужно найти скорости тел после этого. К задачам такого рода относятся задачи на столкновение каких-то тел или распад (например, разрыв гранаты на осколки).

2. Для использования закона сохранения импульса нужно точно обозначить для себя систему тел, к которой будет применяться закон сохранения импульса, понять, будет ли эта система замкнутой и если нет, можно ли для нее использовать закон сохранения импульса (в некоторых случаях закон сохранения импульса можно применять и для незамкнутых систем). Также нужно понять, какое начальное и какое конечное состояние системы тел нужно рассматривать.

3. Затем для исследуемой системы тел следует написать закон сохранения импульса: сумма импульсов тел в начальном состоянии равна сумме импульсов в конечном. Если какие-то из скоростей тел нам неизвестны, не бойтесь вводить неизвестные: закон сохранения импульса и даст нам то уравнение, откуда неизвестные могут быть определены. Помните, что закон сохранения импульса представляет собой векторное уравнение. Поэтому для его использования необходимо использовать либо геометрический язык правила векторного сложения, либо проецировать закон сохранения импульса на оси вспомогательной системы координат.

4. Решить полученную систему уравнений.

5. Кроме того, следует иметь в виду, что информации, которую дает закон сохранения импульса, часто недостаточно для нахождения искомых величин, и закон сохранения импульса приходится комбинировать с другими законами.

Эта схема дает основную «канву» использования закона сохранения импульса. Рассмотрим еще один пример.

Пример 9.3. Тележка с песком массой M = 10 кг движется со скоростью v = 1 м/с по гладкой горизонтальной поверхности (рис. 9.5). В песок попадает и застревает в нем шар массой m = 2 кг, летевший навстречу тележке с горизонтальной скоростью u = 2 м/c.