Տեսություն

1. Մարմնի իմպուլս 
Շարժվող մարմնի գործողությունը կախված է նրա զանգվածից և արագությունից:
Օրինակ, մեծ արագությամբ շարժվող գնդակը ֆուտբոլիստը կարող է կանգնեցնել ոտքով կամ գլխով (տե՛ս նկար 1), բայց մարդը չի կարող կանգնեցնել նույնիսկ շատ փոքր արագությամբ շարժվող գնացքը (տե՛ս նկար 2): Թենիսի գնդակը, դիպչելով մարդուն, վնաս չի տալիս, սակայն ավելի փոքր զանգվածով բայց մեծ արագությամբ շարժվող ատրճանակից դուրս թռած գնդակը կարող է մեծ վնաս հասցնել մարդուն:
   
images (50).jpgnewtons-second-law-o.gif
 
 
 
Այն ֆիզիկական մեծությունը, որը հավասար է մարմնի զանգվածի և արագության արտադրյալին, կոչվում է  մարմնի շարժման քանակ կամ իմպուլս  (լատիներեն  «impulsus»` հրում, հարված բառերից): 
 
Մարմնի իմպուլսը սովորաբար նշանակում են \(p\) տառով `
  
\(P = mv\)
  
Քանի որ արագությունը վեկտորական մեծություն է, իսկ զանգվածը՝ սկալյար, ապա իմպուլսը վեկտորական մեծություն է: Իմպուլսի ուղղությունը համընկնում է արագության ուղղության հետ, իսկ նրա բանաձևը ներկայացվում է հետևյալ տեսքով՝
  
p=mv 
 
 
Ուշադրություն
Իմպուլսի սահմանումից բխում է, որ նրա չափման միավորը ՄՀ-ում  \(1\)  կգ·մ/վ-ն է: Դա \(1\) մ/վ արագությամբ շարժվող \(1\) կգ զանգվածով մարմնի իմպուլսն է:
2. Մարմինների համակարգի իմպուլսը
Մարմինների համակարգի իմպուլս կոչվում է այդ համակարգը կազմող մարմինների իմպուլսների գումարը:
 
Համակարգի իմպուլսը հաշվելիս պետք է հիշել, որ համակարգը կազմող մարմինների իմպուլսները վեկտորներ են: Նրանց գումարը նույնպես վեկտոր է, ուստի համակարգի իմպուլսը վեկտորական մեծություն է:
Ուրեմն համակարգն ունի ուղղություն և մեծություն:
3. Իմպուլսի պահպանման օրենքը փակ համակարգերում
Մարմինների փակ համակարգ կոչվում է միայն միմյանց հետ փոխազդող մարմիններից կազմված համակարգը:
Համակարգի մարմինների միջև փոխազդեցության ուժերն ընդունված է անվանել ներքին ուժեր: Իսկ համակարգի մարմինների վրա այլ մարմինների (որոնք չեն մտնում համակարգի մեջ) կողմից ազդող ուժերն անվանում են արտաքին ուժեր: Շատ դեպքերում փակ են համարում նաև այն համակարգը, որը կազմող մարմինների վրա ազդող արտաքին ուժերի համազորը զրո է, այսինքն՝ համակարգի վրա արտաքին ազդեցությունները համակշռված են:
Փակ համակարգ կազմող մարմինների իմպուլսների գումարը մնում է անփոփոխ:  
4. Նյուտոնի երկրորդ օրենքի առավել ընդհանուր ձևակերպումը

Ըստ Նյուտոնի երկրորդ օրենքի՝ ուժի ազդեցության հետևանքով \(m\) զանգվածով մարմնի ձեռք բերած արագացումը՝  a=Fm 

հայտնի է, որ  a=Δvt, հետևաբար Δvt=Fm, որտեղից  mΔv=Ft, կամ Δp=Ft 

Վերջին հավասարության ձախ մասում մարմնի իմպուլսի Δp փոփոխությունն է \(t \) ժամանակամիջոցում, իսկ աջ մասում՝ ուժի և նրա ազդման տևողության արտադրյալը, որը նույնպես հատուկ անուն ունի՝ ուժի իմպուլս:
  
Ստացված հավասարումը Նյուտոնի \(երկրորդ\) օրենքի առավել ընդհանուր ձևակերպումն է: Նյուտոնը հենց այսպես է ձևակերպել իր \(երկրորդ\) օրենքը.
Մարմնի իմպուլսի փոփոխությունը հավասար է նրա վրա ազդող ուժի իմպուլսին:
Նյուտոնի \(երկրորդ\) օրենքի այս ձևակերպումը վերաբերում է առանձին վերցրած մարմնին: Մի քանի մարմիններից կազմված համակարգի համար Նյուտոնի \(երկրորդ\) օրենքը ձևակերպվում է այսպես.
Մարմինների համակարգի իմպուլսի փոփոխությունը հավասար է այդ համակարգի մարմինների վրա ազդող արտաքին ուժերի համազորի իմպուլսին:
Մարմինների համակարգի համար Նյուտոնի երկրորդ օրենքը նույնպես ներկայացվում է նույն հավասարման տեսքով: Այս դեպքում   Δp–ն համակարգը կազմող մարմինների իմպուլսների փոփոխությունների գումարն է, իսկ  F-ը՝ համակարգի վրա ազդող արտաքին ուժերի համազորը: Այդ հավասարումից էլ հետևում է. եթե \(F\)\(= 0\), որը նշանակում է՝  համակարգը փակ է, կամ նրա վրա արտաքին ազդեցությունները համակշռված են: Δp \(= 0\), նշանակում է՝ համակարգի իմպուլսը չի փոխվել:
 
Ուշադրություն
Ուրեմն իրոք՝ փակ համակարգ կազմող մարմինների իմպուլսների գումարը պահպանվում է:
Մասնավորապես,  \(m1\)  և  \(m2\)  զանգվածներով մարմինների փակ համակարգի համար իմպուլսի պահպանման օրենքն ունի հետևյալ տեսքը. 
 
m1v1+m2v2=m1v1՛+m2v2՛,որտեղv1ը և v2ը մարմինների արագություններն են մինչև դրանց փոխազդեցությունը,իսկv1՛ը  և v2՛ը ՝ փոխազդեցությունից հետո
 
Շատ հաճախ մարմինների բախումները և պայթյունները (այդ թվում՝ կրակոցները) այնքան արագ են տեղի ունենում, որ գործնականորեն դրանց տևողությունը կարելի է համարել հավասար զրոյի: Բայց հավասարումից հետևում է, որ եթե \(t = 0\),  
ապա Δp \(= 0\), այսինքն՝ իմպուլսը պահպանվում է: Ուրեմն, նշված դեպքերում կարելի է համարել, որ իմպուլսը պահպանվում է, նույնիսկ եթե համակարգը փակ չէ:
  
Ուշադրություն
Իմպուլսի պահպանման օրենքի փորձնական պացույցներից .
newton_cradle.gif
Ինչքան պակասում է առաջին գնդի իմպուլսը, նույնքան էլ աճում է վերջին գնդինը, փոխանցվելով մյուս գնդերով։ Գնդերի ընդհանուր (գումարային) իմպուլսը մնում է անփոփոխ, այսինքն` պահպանվում է։
 
ՌԵԱԿՏԻՎ ՇԱՐԺՈՒՄ
Երկու մարմինների փոխազդեցության արդյունքի վերլուծությունը իմպուլսի պահպանման օրենքի տեսանկյունից ծնել է մի գաղափար, որի գործնական կիրառությունը հետագայում հսկայական դեր է խաղացել քաղաքակրթության զարգացման գործում: Բերենք մի օրինակ.
 
Լճափին կայանած նավակից զբոսաշրջիկը \(m\) զանգվածով ուսապարկը հորիզոնական ուղղված \(u\)  արագությամբ նետում է դեպի ափը` նրան հաղորդելով \(m\)u իմպուլս (տե՛ս նկար):
  
Untitled.png
  
 Նավակի, զբոսաշրջիկի և ուսապարկի ընդհանուր զանգվածը նշանակենք  \(M\) -ով: Այդ մարմինները գործնականում կազմում են փակ համակարգ, որովհետև նրանց վրա արտաքին ազդեցությունները (Երկրի ձգողության և ջրի կողմից ազդող արքիմեդյան ուժերը) համակշռված են: Ուրեմն այդ համակարգի իմպուլսը պահպանվում է: Մինչ ուսապարկը նետելը այն եղել է զրո: Որպեսզի ուսապարկը նետելուց հետո էլ համակարգի իմպուլսը լինի զրո, համակարգի մնացած մասը (նավակը և զբոսաշրջիկը), որի զանգվածը դառնում է  \(M-m\), պետք է սկսի շարժվել այնպիսի  v  
արագությամբ, որ ուսապարկի և այդ մասի իմպուլսների գումարը լինի զրո.
 
mu+Mmv=0, որտեղից  v=muMm
 
Այս բանաձևում \(«-»\) նշանը ցույց է տալիս, որ նավակը շարժվում է ուսապարկի շարժման հակառակ ուղղությամբ, իսկ նրա արագության մոդուլը որոշվում է  \(v = mu/(M-m)\)  բանաձևով: Բանաձևից երևում է, որ համակարգի արագությունը կարելի է մեծացնել՝ մեծացնելով նետվող մարմնի զանգվածը և նետման արագությունը:
 
Ուշադրություն
Այսպիսով ստացվեց.
 
1. Երբ մարմնից նրա մի մասն անջատվում է որոշակի արագությամբ, մնացած մասը շարժվում է հակառակ ուղղությամբ:
 
2. Մեծացնելով անջատվող մասի զանգվածը և արագությունը, կարելի է մեծացնել մնացած մասի արագությունը:
 
Այս արդյունքը կարելի է օգտագործել շարժիչ ստեղծելու համար, ինչն այսօր հաջողությամբ իրականացվում է ամենատարբեր բնագավառներում՝ սկսած կենցաղից մինչև տիեզերագնացություն:
Պարզենք, թե վերը բերված օրինակում ո՞ր ուժն է շարժման մեջ դնում նավակը: Ուսապարկը նետելիս զբոսաշրջիկը նրա վրա ազդում է որոշակի ուժով: Նյուտոնի \(III\) օրենքի համաձայն՝ ուսապարկը հակազդում է մոդուլով այդ ուժին հավասար և ուղղությամբ հակադիր  ուժով: Հակազդեցության այդ ուժն էլ շարժման մեջ է դնում նավակը: Հակազդեցության ուժն անվանում են նաև ռեակցիայի ուժ, ուստի նավակի շարժումն անվանում են ռեակտիվ շարժում:
Ռեակտիվ շարժում  են անվանում այն շարժումը, որի դեպքում մարմնից որոշակի արագությամբ նրա մի մասի անջատման հետևանքով մնացած մասը շարժվում է հակառակ ուղղությամբ:
Մարմնից անջատվող մասը կարող է լինել ինչպես պինդ մարմին, այնպես էլ հեղուկ կամ գազ: Հեղուկի արտանետման դեպքում առաջացող ռեակտիվ շարժումը կարելի է դիտել հետևյալ փորձով։  \(45°\) անկյան տակ ծռված ծայրակալ ունեցող ռետինե փողրակին միացած ապակե ձագարի մեջ ջուր լցնենք (տե՛ս նկար)։ Հենց որ ջուրն սկսի դուրս թափվել ծայրակալից, փողրակը կսկսի շարժվել և կթեքվի ջրի հոսքին հակառակ ուղղությամբ։ 
 
Untitled7.png
 
 
Ուշադրություն
Ռեակտիվ շարժիչը մի սարք է, որից մեծ արագությամբ դուրս են նետվում վառելանյութի այրման ժամանակ առաջացած գազերը: Դրանք տեղակայվում են զանազան փոխադրամիջոցներում՝ հեծանիվ, ավտոմեքենա, գնացք, ինքնաթիռ, հրթիռ և այլն:
Սառեակտիվ շարժման գլխավոր առանձնահատկությունն է:
Թվարկված բոլոր փոխադրամիջոցներում քարշի ուժն առաջանում է առանց շրջապատի մարմինների հետ որևէ փոխազդեցության: Այն առաջանում է շնորհիվ համակարգի առանձին մասերի փոխազդեցության:
 
Ռեակտիվ շարժիչների շնորհիվ հրթիռը կարողանում է դուրս գալ տիեզերական տարածություն, որտեղ ռեակտիվ շարժիչներն առայսօր այլընտրանք չունեն:
  
Ռեակտիվ շարժումը բնության մեջ և տեխնիկայում.
 
raketa.gif   meduza.gif 
Աղբյուրները
 Ս. Վ. Գրոմով , Ն. Ա. Ռոդինա,  Ֆիզիկա-8, հանրակրթական դպրոցի դասագիրք ( I, II, III և V գլուխների հեղինակ Ա. Մամյան); Երևան, Անտարես -2014 թ.
2. Է. Ղազարյան, Ա. Կիրակոսյան, Գ. Մելիքյան, Ռ. Թոսունյան, Ս. Մաիլյան,  Ֆիզիկա-8, հանրակրթական դպրոցի դասագիրք; Երևան, Էդիտ Պրինտ -2008 թ