1. Если равнодействующая всех сил, действующих на тело, равна нулю, то, как следует из
второго закона Ньютона в импульсной форме, изменение импульса равно нулю.
То есть импульс тела сохраняется, если сумма всех сил, действующих на тело, равна
нулю. Но это выполняется только в замкнутой системе.
Вспомним, что система тел называется замкнутой, если взаимодействующие между собой
тела, не взаимодействуют с другими телами. Любую систему можно считать замкнутой
только условно. Например, систему Земля-Луна можно считать замкнутой, если не
учитывать влияние Солнца и планет Солнечной системы.
Сформулируем закон сохранения импульса для замкнутой системы тел.
Векторная сумма импульсов тел, составляющих замкнутую систему, остаётся
постоянной при любых движениях и взаимодействиях между телами, входящими в
замкнутую систему.
Математическая формула закон сохранения импульса в векторной форме:
m1 v1 + m2 v2 = m1 v1 + m2 v 2 .
В левой части равенства стоит сумма импульсов обоих тел до взаимодействия, а в правой
— сумма импульсов тех же тел после взаимодействия.
Закон сохранения импульса в скалярной форме:
m1 v1 + m2 v2 = m1 v1 + m2 v2 .
Здесь m1 v1 + m2 v2 — сумма импульсов обоих тел до столкновения, а m1 v1 + m2 v2 — сумма
импульсов тех же тел после взаимодействия.
При взаимодействии тел одно тело часть своего импульса передает другому. На сколько
импульс одного тела уменьшается, на столько же импульс другого тела увеличивается.
Импульс каждого тела изменился, сумма же осталась неизменной, m1v1 m2 v2 0 .
Поскольку вектор импульса равен произведению массы — скалярной величины и
скорости v — векторной величины, то направление вектора импульса совпадает с
направлением вектора скорости. Если направление импульса совпадает с направлением
координатной оси, то проекция импульса на эту ось положительна, а если направление
импульса противоположно направлению оси, то импульс, точнее, его проекция на эту ось
отрицательна.