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: $\vec{p}=m\vec{v}$.

Импульс силы

Векторная величина, равная интегралу силы по времени её действия; импульс равнодействующей сил равен изменению импульса тела.

Связь / формула: $\vec{J}=\int \vec{F}dt=\Delta \vec{p}$.

Важно: При постоянной силе: $\vec{J}=\vec{F}\Delta t$.

Закон сохранения импульса

Суммарный векторный импульс системы постоянен, когда суммарный импульс внешних сил равен нулю.

Связь / формула: $\sum {\vec{p}}_{\text{до}}=\sum {\vec{p}}_{\text{после}}$.

Механическая работа

Скалярная мера передачи энергии при действии силы на перемещающееся тело.

Связь / формула: $A=Fs\cos \alpha$.

Важно: Формула для постоянной силы; работа может быть отрицательной.

Кинетическая энергия

Энергия, связанная с движением тела относительно выбранной системы отсчёта.

Связь / формула: $E_k=\frac{m{v}^2}{2}$.

Важно: В классической механике.

Потенциальная энергия

Энергия взаимодействия тел или частей системы, зависящая от их взаимного расположения и конфигурации.

Связь / формула: $E_p=mgh$.

Важно: Формула для тяжести в однородном поле; нулевой уровень выбирают условно.

Потенциальная энергия пружины

Энергия упругой деформации идеальной пружины.

Связь / формула: $E_p=\frac{k{x}^2}{2}$.

Важно: При выполнении закона Гука.

Механическая энергия

Сумма кинетической и потенциальной энергий выбранной системы.

Связь / формула: $E_{\text{мех}}=E_k+E_p$.

Закон сохранения механической энергии

Механическая энергия не меняется, если суммарная работа непотенциальных сил равна нулю (при учёте потенциальных взаимодействий внутри системы).

Связь / формула: $E_{k1}+E_{p1}=E_{k2}+E_{p2}$.

Мощность

Скорость совершения работы; скаляр, единица — ватт.

Связь / формула: $P=\frac{dA}{dt}$.

Важно: Для постоянных силы и скорости: $P=Fv\cos \alpha$.

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.

---

К оглавлению определений · Кодификатор ЕГЭ-2027