
Для описания столкновений использование второго закона Ньютона затрудняется тем, что возникающие при столкновении силы не известны. Модель демонстрирует закон сохранения импульса при многократных упругих столкновениях нескольких шаров, массы которых можно изменять. Для описания столкновений использование второго закона Ньютона затрудняется тем, что возникающие при столкновении силы не известны. Эти силы могут быть очень большими, но действуют столь кратковременно, что часто временем столкновения пренебрегают, учитывая лишь изменение импульсов и энергии сталкивающихся тел. Система взаимодействующих тел -шаров, которые могут сталкиваться между собой, причем столкновения упругие. Если же массы сталкивающихся шаров различны, то после столкновения импульс перераспределяется между шарами. При рассмотрении столкновений удобнее использовать понятие импульса силы. Импульс силы (в простейшем случае постоянной силы) равен произведению силы на время ее действия F·t. Если на покоящееся v0 =0 тело массой m в течение промежутка времени Δt действовала сила Из формулы (1) видно, что один и тот же импульс можно сообщить телу, действуя маленькой силой в течение большого промежутка времени и наоборот. Чем больше сила, тем меньший промежуток времени ей потребуется, чтобы сообщить телу данную скорость. Этот промежуток Δt может быть так мал, что силу можно считать мгновенной, а ее действие ударом или столкновением. Например, удар шайбы о штангу ворот, столкновения биллиардных шаров, элементарных частиц и т. д. Важно, что силы взаимодействия сталкивающихся тел значительно больше внешних сил, поэтому к системе тел можно применить закон сохранения импульса, а если столкновение упругое, то и закон сохранения кинетической энергии. При упругом столкновении двух шаров массой m1 и m2, движущихся вдоль оси Ox со скоростями v1 и v2 до столкновения и u1 и u2 -после столкновения, будут выполняться законы сохранения импульса и кинетической энергии. Решив эту систему, получим Модель демонстрирует закон сохранения импульса при многократных упругих столкновениях нескольких шаров, массы которых можно изменять. После внешнего воздействия -отклонения и отпускания левого шара -систему шаров можно считать замкнутой и ее суммарный импульс сохраняется. Взаимные столкновения шаров приводят лишь к перераспределению импульса между шарами и движение системы получается довольно сложным. Наиболее простое движение системы получается, когда все шары имеют одинаковые массы. В этом случае движущийся шар, сталкиваясь с неподвижным, передает ему весь свой импульс и останавливается. Поэтому, когда левый шар сталкивается с цепочкой шаров, отскочит только самый правый шар. Это очень эффектная демонстрация закона сохранения импульса при упругих столкновениях шаров. Модель позволяет проверить справедливость формул (2) и (3) для частных случаев: Кроме того, изменяя другие параметры модели (скорость первого шара, число шаров и др.) можно изучать и объяснять результаты столкновений, что позволит более глубоко усвоить законы сохранения в механике.
, то она сообщила телу скорость
и импульс
, который равен импульсу силы
,
т. е. 






