Закон сохранения импульса и однородность пространства

Механическая система называется замкнутой (или изолированной), если на неё не действуют внешние силы, т. е. она не взаимодействует с внешними телами.

Строго говоря, каждая реальная система тел всегда незамкнута, т. к. подвержена, как минимум, воздействию гравитационных сил. Однако если внутренние силы гораздо больше внешних, то такую систему можно считать замкнутой (например, Солнечная система).

отсюда.

Для замкнутой системы равнодействующий вектор внешних сил тождественно равен нулю:

Это есть закон сохранения импульса: импульс замкнутой системы не изменяется во времени.

Импульс системы тел может быть представлен в виде произведения.

1 1.

суммарной массы тел на скорость центра инерции: р = т)_с, тогда.

При любых процессах, происходящих в замкнутых системах, скорость центра инерции сохраняется неизменной.

Закон сохранения импульса является одним из фундаментальных законов природы. Он был получен как следствие законов Ньютона, но он справедлив и для микрочастиц, и для релятивистских скоростей, когда D ~ с.

Если система не замкнута, но главный вектор внешних сил F = 0, то p_ftdh6 = const, как если бы внешних сил не было (например, прыжок из лодки, выстрел из пушки или реактивное движение (рис. 3.3, 3.4)).

Рис. 3.3. Быстра из пушки. Скорость ядра и_я, масса ядра т_я, скорость пушки о," масса пушки т_п. ^— V/|Т_М.

Рис. 3.4. Реактивное движение. Полет шаттла

Закон сохранения импульса является следствием симметрии пространства — времени, в его основе лежит такое свойство пространства — времени, как однородность пространства.