Импульс, работа и энергия: определения
Законы сохранения требуют правильно выбранной системы и проверки внешних воздействий.
Импульс тела
Векторное произведение массы тела на его скорость, единица СИ — кг·м/с.
Связь / формула: .
Импульс силы
Векторная величина, равная интегралу силы по времени её действия; импульс равнодействующей сил равен изменению импульса тела.
Связь / формула: .
Важно: При постоянной силе: .
Закон сохранения импульса
Суммарный векторный импульс системы постоянен, когда суммарный импульс внешних сил равен нулю.
Связь / формула: .
Механическая работа
Скалярная мера передачи энергии при действии силы на перемещающееся тело.
Связь / формула: .
Важно: Формула для постоянной силы; работа может быть отрицательной.
Кинетическая энергия
Энергия, связанная с движением тела относительно выбранной системы отсчёта.
Связь / формула: .
Важно: В классической механике.
Потенциальная энергия
Энергия взаимодействия тел или частей системы, зависящая от их взаимного расположения и конфигурации.
Связь / формула: .
Важно: Формула для тяжести в однородном поле; нулевой уровень выбирают условно.
Потенциальная энергия пружины
Энергия упругой деформации идеальной пружины.
Связь / формула: .
Важно: При выполнении закона Гука.
Механическая энергия
Сумма кинетической и потенциальной энергий выбранной системы.
Связь / формула: .
Закон сохранения механической энергии
Механическая энергия не меняется, если суммарная работа непотенциальных сил равна нулю (при учёте потенциальных взаимодействий внутри системы).
Связь / формула: .
Мощность
Скорость совершения работы; скаляр, единица — ватт.
Связь / формула: .
Важно: Для постоянных силы и скорости: .
Упругое столкновение
Столкновение, при котором сохраняется суммарная кинетическая энергия системы (в дополнение к сохранению импульса при пренебрежении внешним импульсом).
Неупругое столкновение
Столкновение, при котором суммарная кинетическая энергия не сохраняется, хотя полный импульс изолированной системы сохраняется.