Імпульс і закон збереження

Чому віддає рушниця, як рахують зіткнення й до чого тут ракети

🗣️ Простими словами

Імпульс — це «кількість руху». Вантажівка на швидкості 5 км/год і куля на 800 м/с обидві мають чималий імпульс, тільки в одної через масу, а в другої через швидкість.
p = m · v

POV: пояснюють, чому рушниця віддає в плече. Це і є закон збереження імпульсу 💥

Імпульс тіла

p = m · v, вимірюється в кг·м/с.
Це вектор: у нього є напрямок. У задачах на пряму лінію обирають додатний напрямок, і рух проти нього беруть зі знаком мінус.

➖ Половина помилок у темі — це загублений мінус. Обери напрямок ДО того, як почнеш рахувати.

Головне: імпульс нікуди не зникає ♻️

Закон збереження

У замкненій системі сумарний імпульс до взаємодії = сумарному після:
m₁v₁ + m₂v₂ = m₁u₁ + m₂u₂
Працює завжди — і коли тіла злипаються, і коли розлітаються, і коли вибухають.

📝 Вагони зчепились

Вагон 2000 кг їде зі швидкістю 3 м/с і зчіплюється з нерухомим вагоном 4000 кг.
До: 2000 · 3 + 4000 · 0 = 6000 кг·м/с.
Після вони їдуть разом масою 6000 кг:
u = 6000 / 6000 = 1 м/с.

📝 Куля застрягла в бруску

Куля 0,01 кг летить зі швидкістю 400 м/с і застрягає в бруску 1,99 кг.
До: 0,01 · 400 = 4 кг·м/с.
Після рухаються разом (2 кг): u = 4 / 2 = 2 м/с.

Схема розвʼязання

1️⃣ Обери додатний напрямок.
2️⃣ Запиши сумарний імпульс до.
3️⃣ Запиши сумарний імпульс після.
4️⃣ Прирівняй. Усе, більше в цій темі нічого немає.

✅ Перевір себе

Візок 3 кг зі швидкістю 4 м/с зіштовхується з нерухомим візком 5 кг і зчіплюється з ним. Спільна швидкість?

А1,5 м/с
Б2 м/с
В4 м/с

Показати відповідь

Правильно: А — 1,5 м/с

До: 3 · 4 = 12 кг·м/с. Після: 12 / (3 + 5) = 1,5 м/с.

Коли тіла розлітаються 🚀

🗣️ Простими словами

Якщо система спочатку нерухома, її сумарний імпульс дорівнює нулю — і після взаємодії теж має бути нуль. Тому тіла розлітаються в протилежні боки: імпульси однакові за модулем і протилежні за знаком.
Саме так працюють віддача рушниці, стрибок із човна й реактивний рух ракети.

📝 Стрибок із човна

Людина 60 кг стрибає з нерухомого човна (120 кг) зі швидкістю 2 м/с.
0 = 60 · 2 − 120 · v
v = 120 / 120 = 1 м/с — човен відходить назад удвічі повільніше, бо вдвічі важчий.

Коли зрозумів, що ракета летить не «відштовхуючись від повітря», а через імпульс 🚀

🧠 Як запам'ятати

Було нуль — лишиться нуль. Якщо система стояла, то після розльоту важче тіло завжди рухається повільніше — рівно у стільки разів, у скільки воно важче.

Імпульс сили: чому подушка рятує ⏱

Звʼязок сили та імпульсу

F · Δt = Δp
Та сама зміна імпульсу може статись за коротку мить із великою силою — або за довший час із маленькою. Звідси подушки безпеки, шоломи й уміння падати «перекатом»: вони розтягують час удару, і сила падає.

📝 Рахуємо швидкість

На тіло 6 кг, що стояло, діє сила 10 Н протягом 3 с.
Δp = F · Δt = 10 · 3 = 30 кг·м/с.
v = 30 / 6 = 5 м/с.

🛡️ Подушка безпеки не зменшує твій імпульс — вона розтягує час зупинки. Менше сили в кожну мить.

✅ Перевір себе

Тіло масою 2 кг рухається зі швидкістю 5 м/с. Його імпульс дорівнює:

А2,5 кг·м/с
Б10 кг·м/с
В25 кг·м/с

Показати відповідь

Правильно: Б — 10 кг·м/с

p = m · v = 2 · 5 = 10 кг·м/с.

Пастки на НМТ

➖ Напрямок: рух назустріч — один з імпульсів відʼємний.
🔗 «Зчепились», «застрягла», «злиплись» — після взаємодії маса спільна.
⚖️ Не плутай імпульс (p = mv) з кінетичною енергією (E = mv²/2): при злипанні імпульс зберігається, а енергія — ні.

Імпульс розібрано — від зчеплення вагонів до ракет ✅

Закріпи тему «Імпульс і закон збереження» на тестах 🎯

Пройди тести формату НМТ саме з цієї теми — безкоштовно, з розбором кожної помилки.

Пройти тест → Усе про НМТ з фізики →