ФІЗИКА ДЛЯ БАКАЛАВРІВ. МЕХАНІКА
4. ДИНАМІКА СИСТЕМ
На практиці найчастіше доводиться мати справу не з окремою частинкою (матеріальною точкою), а із системою, тобто з виділеною сукупністю частинок або тіл, які певним чином взаємодіють між собою та з іншими тілами, що не включені до складу системи. Останні звуться зовнішніми тілами[1]. Відразу наголосимо, що поділ тіл на тіла системи та зовнішні не є наперед заданим і визначається поставленими задачами. Аналогічно й сили, що діють на тіла, поділяють на внутрішні та зовнішні. При цьому, якщо на тіла системи не діють зовнішні сили, вона називається ізольованою, або замкненою.
Рух тіл системи формально визначається рівняннями другого закону Ньютона (3.3), в які входять усі зовнішні та внутрішні сили. При цьому внутрішні сили не є заданими, позаяк взаємне розташування та відносні швидкості тіл системи весь час змінюються. З цієї причини навіть для системи всього з трьох тіл рівняння руху (3.7) не мають точних розв’язків, не говорячи про складні системи, коли детальна інформація про сили взаємодії між тілами взагалі відсутня. Тому при дослідженні систем особливого значення набувають деякі величини, поведінка котрих не залежить від складу системи та внутрішніх взаємодій у ній. До таких, зокрема, відноситься імпульс.
Далі розглянуто:
4.1. Імпульс системи
4.2. Закон збереження імпульсу
4.3. Рух тіл змінної маси (рівняння Мещерського)
4.4. Центр мас
4.5. Контрольні запитання