Согласно второму закону Ньютона для системы из N частиц:
dp→dt=F→,{\displaystyle {\frac {d{\vec {p}}}{dt}}={\vec {F}},}где p→{\displaystyle {\vec {p}}} импульс системы
p→=∑n=1Np→n,{\displaystyle {\vec {p}}=\sum _{n=1}^{N}{\vec {p}}_{n},}а F→{\displaystyle {\vec {F}}} — равнодействующая всех сил, действующих на частицы системы
F→=∑k=1N F→kext+∑n=1N∑m=1N F→n,m,m≠n,(1){\displaystyle {\vec {F}}=\sum _{k=1}^{N}\ {\vec {F}}_{k}^{ext}+\sum _{n=1}^{N}\sum _{m=1}^{N}\ {\vec {F}}_{n,m},\qquad m\neq n,\qquad \qquad (1)}Здесь F→n,m={\displaystyle {\vec {F}}_{n,m}=} — равнодействующая сил, действующим на n-ю частицу со стороны m-ой, а F→kext{\displaystyle {\vec {F}}_{k}^{ext}} — равнодействующая всех внешних сил, действующих k-ю частицу. Согласно третьему закону Ньютона, силы вида F→n,m{\displaystyle {\vec {F}}_{n,m}} и F→m,n{\displaystyle {\vec {F}}_{m,n}} будут равны по абсолютному значению и противоположны по направлению, то есть F→n,m=−F→m,n.{\displaystyle {\vec {F}}_{n,m}=-{\vec {F}}_{m,n}.}. Поэтому вторая сумма в правой части выражения (1) будет равна нулю, и получаем, что производная импульса системы по времени равна векторной сумме всех внешних сил, действующих на систему:
dp→dt=∑k=1N F→kext(2).{\displaystyle {\frac {d{\vec {p}}}{dt}}=\sum _{k=1}^{N}\ {\vec {F}}_{k}^{ext}\qquad \qquad (2).}Внутренние силы исключаются третьим законом Ньютона.
Для систем из N частиц, в которых сумма всех внешних сил равна нулю
∑k=1N F→kext=0,{\displaystyle \sum _{k=1}^{N}\ {\vec {F}}_{k}^{ext}=0,}или для систем, на частицы которых не действуют внешние силы F→kext=0,{\displaystyle {\vec {F}}_{k}^{ext}=0,} (для всех k от 1 до n), имеем
ddt∑n=1Np→n=0.{\displaystyle \qquad {\frac {d}{dt}}\sum _{n=1}^{N}{\vec {p}}_{n}=0.}Как известно, если производная от некоторого выражения равна нулю, то это выражение есть постоянная величина относительно переменной дифференцирования, а значит:
∑n=1Np→n=const→{\displaystyle \sum _{n=1}^{N}{\vec {p}}_{n}={\overrightarrow {\mathrm {const} }}\qquad } (постоянный вектор).То есть суммарный импульс системы из N частиц, где N любое целое число, есть величина постоянная. При N=1 получаем выражение для одной частицы. Таким образом, следует вывод[1]:
Если векторная сумма всех внешних сил, действующих на систему, равна нулю, то импульс системы сохраняется, то есть не меняется со временем.
Совершает - есть сила и есть движение A = F*S. Эта работа расходуется на придание телу кинетической энергии.
2) В"язку дров підняли на другий поверх будинку і спалили в печі.Чи зникла потенціальна енергія в"язку?
Нет не исчезла - она осталась в молекулах вещества, из которого состоят дрова.
3) Тіло кинули вертикально вгору із швидістю 20 м\с на якій висоті від точки кидання кінетична енергія тіла дорівнюватиме потенціальний?
Ek = mV²/2 En = mgH
mV²/2 = mgH H = V²/2g.
Если принять g = 10 м/с², то Н = 20*20/2*10 = 20 м.
4) З яким прискоренням рухається тіло масою 300 кг,коли на нього діє сила 1500Н? Яка швидкість тіла в кінці шостої секунди руху?
F = m*a a = F/m = 1500/300 = 5 м/с².
V =a*t = 5*6 = 30 м/с при условии Vo = 0.
5) Електровоз під час рушання з місця залізничного ешелону розвивае максимальну силу тяги 650 кН.Якого прискорення він надасть ешелону масою 3250 т,якщо коф. опору 0,005?
Сила тяжести эшелона Fт = m*g = 3250*1000*10 = 32500 kH.
Сила сопротивления движению Fс = Fт*k = 32500*0.005 = 162.5 kH.
Движущая сила F = 650 - 162.5 = 487.5 kH
a = F/m = 487,5/3250 = 0,15 м/с².