Большую сложность для некоторых учащихся представляют задачи на законы сохранения. Задачи на закон сохранения импульса, как правило, бывают несколько проще, а вот задачи на закон сохранения энергии могут поставить в тупик. Хотя для решения и тех, и других, имеется алгоритм, знание и использование которого значительно упрощает решение задачи.
Конечно, помимо самого алгоритма, надо знать еще формулы для определение импульса и энергии, уметь проецировать, уметь решать математические уравнения. Но без правильно записанных физических законов решить ничего не удастся.
Об этом алгоритме давайте поговорим в этой статье. (Алгоритм — определённый набор последовательных действий для достижения определённого результата).
Алгоритм решения задач на законы сохранения импульса и энергии.
1. Изобразить начальное состояние системы
| Закон сохранения импульса | Закон сохранения энергии |
|
|
2. Изобразить конечное состояние системы
|
|
3. Выбрать нулевой уровень для отсчета потенциальной энергии системы
4. Указать направление векторов скорости в начальном и конечном состоянии системы (указать на рисунке, какими энергиями обладает система в начальный и конечный момент времени)
|
|
5. Выявить, является ли данная система замкнутой (иными словами — есть ли силы трения в системе).
6. Записать закон сохранения импульса (энергии) для системы. Если задача на закон сохранения энергии — записываем закон сохранения энергии — Полная энергия системы остается постоянной.
|
|
7. Если задача на закон сохранения импульса — проецируем векторное уравнение на выбранную(-ые) ось(-и).
8. Выразить неизвестную и решить систему получившихся уравнений относительно неизвестной физической величины.
Как видно, алгоритм — не сложен. Надо только последовательно применять все пункты так же, как и при решении задач на «Движение тел под действием нескольких сил».
Важно! Если силы сопротивления или силы трения в системе отсутствуют, то удобнее решать задачу с помощью закона сохранения энергии.
Вот несколько задач на совместное использование закона сохранения энергии и импульса.
Поделиться с друзьями
