← Все разборы

физика

Импульс простыми словами

Объяснение по шагам

1

Импульс — это «количество движения». Чем тяжелее тело и чем быстрее оно едет, тем труднее его остановить. Формула проста: масса умножить на скорость.

p = m·v
2

Импульс измеряют в кг·м/с. Просто перемножаешь массу в килограммах и скорость в метрах в секунду — вот и всё значение.

машина 1000 кг · 20 м/с = 20 000 кг·м/с
3

Импульс — вектор, потому что у скорости есть направление. Куда движется тело, туда и «смотрит» его импульс. Значит важен и знак: влево минус, вправо плюс.

тело летит влево → p направлен влево
4

Закон сохранения: если тела не трогают снаружи, их общий импульс не меняется. Складываешь импульсы до события и приравниваешь к сумме после — с учётом знаков.

до: p₁+p₂ = после: p₁'+p₂'
5

Отдача и столкновение тележек — это тот же закон. Пуля летит вперёд, ружьё назад: их импульсы гасят друг друга, ведь сначала всё покоилось и сумма была нулём.

ружьё M·V = пуля m·v (в разные стороны)

Разберём на примере

  • Возьмём простую задачу: тело массой 2 кг едет со скоростью 3 м/с. Нужно найти его импульс. Импульс — это масса, умноженная на скорость.

    Тележка m = 2 кг, v = 3 м/с. Найти p.

  • Запиши формулу. Импульс равен массе, умноженной на скорость. Это векторная величина: направление импульса совпадает с направлением скорости.

    p = m · v

  • Выпиши, что известно, и проверь единицы. Масса в килограммах, скорость в метрах в секунду — значит, всё готово к подстановке, переводить ничего не нужно.

    m = 2 кг, v = 3 м/с

  • Подставь числа в формулу и умножь. Не забудь единицу измерения импульса — килограмм на метр в секунду.

    p = 2 · 3 = 6 кг·м/с

  • Запиши ответ в простой форме: число и единица. Так же решаются все базовые задачи на импульс — главное узнать массу и скорость.

    p = 6 кг·м/с

Где чаще всего ошибаются

  • Частая ошибка — забыть, что импульс векторный. Скорость влево и вправо дают разные знаки, и их нельзя просто складывать по модулю. Всегда выбери ось и расставь знаки.

    p = m·v, где v — со знаком

  • При отскоке многие считают изменение импульса как m·(v₂−v₁), но теряют знак у обратной скорости. После удара скорость меняет направление, значит её знак противоположный.

    мяч 0,2 кг, было +5 м/с, стало −3 м/с; Δp = m·(−3−5) = −1,6 кг·м/с

  • Ошибка — применять закон сохранения импульса там, где есть внешние силы (трение, удар о стену). Он работает для замкнутой системы, где тела взаимодействуют только друг с другом.

    Мяч ударился о стену: стена действует внешней силой, импульс мяча не сохраняется.

  • Путают импульс тела (p=m·v) и импульс силы (F·t). Это разные вещи, хотя связаны: импульс силы равен изменению импульса тела. Проверь по единицам — обе в кг·м/с.

    F·t = Δp; сила 10 Н за 2 с даёт Δp = 20 кг·м/с

  • Забывают перевести единицы: массу в кг, скорость в м/с. Если данные в граммах или км/ч, переведи до подстановки, иначе ответ будет в неверном масштабе.

    0,5 кг и 36 км/ч = 10 м/с → p = 0,5 · 10 = 5 кг·м/с

Проверь себя

  1. Что такое импульс и по какой формуле он считается?

    Показать ответ

    p = m·v. Это векторная величина, единицы — кг·м/с.

  2. Когда импульс системы тел сохраняется?

    Показать ответ

    Если внешних сил нет (или они уравновешены), суммарный импульс системы не меняется. Поэтому при столкновениях удобно приравнивать импульс до и после.

  3. Куда направлен импульс и как масса влияет на него?

    Показать ответ

    Импульс направлен туда же, куда скорость. У медленного грузовика импульс может быть больше, чем у быстрого мяча, если масса огромная.

  4. Как связаны сила, время её действия и изменение импульса?

    Показать ответ

    F·t = Δp. Сила, действующая время t, меняет импульс. Поэтому долгий мягкий толчок и короткий резкий удар могут дать одинаковое Δp.