Теорія:

Закони Ньютона дозволяють розв'язати багато задач, які стосуються руху та взаємодії тіл. Однак на практиці часто буває складно виміряти або аналітично подати сили, що діють на тіло.
Як обчислити сили, що виникають у результаті зіткнення тіл?
(При цьому змінюються і жорсткість тіл, і коефіцієнт тертя)
Як визначити сили, що виникають під час вибуху?
(Крім того, для розрахунків потрібно знати час взаємодії тіл, виміряти який теж іноді складно)
Система тіл — це декілька тіл, що взаємодіють одне з одним.
Внутрішні сили системи — це сили, які характеризують взаємодію тіл системи між собою.
Замкнена система тіл (ізольована) — це така система тіл, на яку не діють зовнішні сили, а будь-які зміни стану системи є результатом дії внутрішніх сил.
Чи можливо на Землі знайти замкнену систему тіл?
На Землі неможливо знайти замкнену систему тіл: на будь-яке тіло діє сила тяжіння, будь-який рух тіл супроводжується тертям. Тому на практиці систему тіл вважають замкненою, якщо зовнішні сили, які діють на систему, зрівноважені або набагато менші від внутрішніх сил системи.
 
Яку систему можна вважати замкненою (незамкненою)?
Під час вибуху феєрверка зовнішні сили, що діють на його «осколки» (сила тяжіння та сила опору), у багато разів менші від сил, з якими «осколки» відштовхуються, тому під час вибуху систему тіл «осколки» можна вважати замкненою. А от після вибуху притяганням Землі й опором повітря нехтувати не можна і система тіл «осколки» буде незамкненою.
 
311.jpg
 
Якщо людина штовхає ядро, стоячи на легкорухомому візку, то систему тіл «людина на візку — ядро» можна вважати замкненою, адже силу тяжіння зрівноважує сила нормальної реакції опори, а сила тертя кочення є незначною. Якщо ж людина штовхає ядро, стоячи на землі, то система тіл «людина — ядро» є незамкненою, бо сила тертя є порівнянною із силою взаємодії людини і ядра.

312.jpg
 
Пригадаємо.
Формула для визначення прискорення:

313.jpg
 
Другий закон Ньютона:
 
314.jpg
 
Отже,
 
315.jpg
 
317.jpg
Імпульс тіла — це векторна фізична величина, яка дорівнює добутку маси тіла на швидкість його руху.
319.jpg, де
 
320.jpg — імпульс тіла
 
321.jpg — маса тіла
 
322.jpg — швидкість руху тіла
 
Одиниця імпульсу тіла в СІ — кілограм-метр за секунду:
 
323.jpg
 
Розглянемо взаємодію двох тіл масами 324.jpg і 325.jpg.
 
340.jpg
 
Тіла утворюють замкнену систему й рухаються зі швидкостями 326.jpg і  відповідно 327.jpg.
 
У результаті взаємодії, яка триває певний інтервал часу t, обидва тіла змінюють швидкість свого руху до 328.jpg і 329.jpg.
 
Система замкнена, тому причиною зміни швидкості руху кожного тіла є тільки сили 330.jpg і 331.jpg — внутрішні сили системи. Відповідно до третього закону Ньютона ці сили рівні за модулем і протилежні за напрямком:
 
332.jpg.
 
Запишемо для кожного тіла другий закон Ньютона:
 
333.jpg
 
334.jpg
 
335.jpg
 
336.jpg
 
337.jpg
 
338.jpg
 
Закон збереження імпульсу:
У замкненій системі тіл векторна сума імпульсів тіл до взаємодії дорівнює векторній сумі імпульсів тіл після взаємодії.
Закон збереження імпульсу (будь-яка кількість тіл):

339.jpg
 
Із виявами закону збереження імпульсу ми постійно маємо справу в природі, техніці, побуті.
Джерела:
1. Фізика : підруч. для 9 кл. загальноосвіт. навч. закл. / [В. Г. Бар’яхтар С. О. Довгий, Ф. Я. Божинова, О. О. Кірюхіна] ; за ред. В. Г. Бар’яхтара С. О. Довгого. — Харків : Вид-во «Ранок», 2017. — 272 с. : іл., фот.
2. Фізика : підруч. для 9-го кл. загальноосвіт. навч. закл. / В.Д. Сиротюк. — Київ : Генеза, 2017. — 248 с. : іл.
3. Фізика : підруч. для 9 кл. загальноосвіт. навч. закладів / Т. М. Засєкіна, Д. О. Засєкін. — К. : УОВЦ «Оріон», 2017. — 272 с. : іл.
4. https://www.fizikanova.com.ua