1. Закон сохранения импульса

Система тел называется замкнутой, если на систему не действуют внешние силы со стороны других тел. Импульс системы тел определяется как векторная сумма импульсов всех тел, входящих в систему.

Рис. 1. Определение импульса системы тел

В замкнутой системе векторная сумма импульсов всех тел, входящих в систему, остается постоянной при любых взаимодействиях тел этой системы между собой.

Этот фундаментальный закон природы называется законом сохранения импульса. В механике этот закон может быть получен как следствие из второго и третьего законов Ньютона.

Рассмотрим доказательство для замкнутой системы двух тел.

Силы взаимодействия между этими телами обозначим через и По третьему закону Ньютона Если эти тела взаимодействуют в течение времени t, то импульсы сил взаимодействия одинаковы по модулю и направлены в противоположные стороны:

Применим к этим телам второй закон Ньютона:

 

где и — импульсы тел в начальный момент времени, и — импульсы тел в конце взаимодействия. Из этих соотношений следует:

Это равенство означает, что в результате взаимодействия двух тел их суммарный импульс не изменился.