1. Внутренние силы — это силы, с которыми тела системы взаимодействуют между собой. Внешние силы — это силы, с которыми на тела системы действуют внешние тела, не входящие в систему.
2. Замкнутая система тел — это система тел, на которую не действуют внешние силы или действие внешних сил скомпенсировано. Пример: несколько тел, взаимодействующих только друг с другом в космосе, вдали от других массивных объектов.
3. Закон сохранения импульса: в замкнутой системе тел полный импульс системы остается постоянным, если на систему не действуют внешние силы. Это значит, что $\vec{p} = const$, где $\vec{p}$ — полный импульс системы.
4. Реактивным называется движение, возникающее при отделении от тела с определенной скоростью какой-либо его части. Для запуска космических кораблей используются многоступенчатые ракеты, чтобы постепенно сбрасывать отработанные ступени и уменьшать массу ракеты, что позволяет достигать больших скоростей.
5. Работа силы — это физическая величина, равная произведению силы на перемещение и на косинус угла между ними: $A = F \cdot s \cdot \cos(\alpha)$. Работа измеряется в джоулях (Дж).
6. Работа силы:
* положительная, если угол $\alpha$ между силой и перемещением острый ($0 < \alpha < 90^\circ$);
* отрицательная, если угол $\alpha$ тупой ($90^\circ < \alpha < 180^\circ$);
* равна нулю, если сила перпендикулярна перемещению ($\alpha = 90^\circ$) или перемещение равно нулю.
7. Потенциальные силы — это силы, работа которых не зависит от формы траектории, а определяется только начальным и конечным положениями тела. Примеры: сила тяжести, сила упругости.
8. Работа, совершаемая:
* упругой силой: $A = - \frac{k(x_2^2 - x_1^2)}{2}$, где $k$ — жесткость пружины, $x_1$ и $x_2$ — начальное и конечное удлинения пружины;
* гравитационной силой: $A = G \frac{m_1 m_2}{r_1} - G \frac{m_1 m_2}{r_2}$, где $G$ — гравитационная постоянная, $m_1$ и $m_2$ — массы тел, $r_1$ и $r_2$ — начальное и конечное расстояния между телами.
9. Мощность — это физическая величина, равная отношению работы к промежутку времени, за который она совершена: $N = \frac{A}{t}$. Мощность измеряется в ваттах (Вт).
10. Энергия — это физическая величина, характеризующая способность тела совершать работу. Энергия измеряется в джоулях (Дж).
11. Мерой изменения энергии системы тел является работа, совершенная над системой или системой над внешними телами.
12. Кинетическая энергия тела — это энергия, которой обладает тело вследствие своего движения: $E_k = \frac{mv^2}{2}$, где $m$ — масса тела, $v$ — его скорость.
13. Теорема о кинетической энергии: изменение кинетической энергии тела равно работе всех сил, действующих на тело: $E_{k2} - E_{k1} = A$.
14. Потенциальная энергия системы тел — это энергия, обусловленная взаимодействием между телами системы и зависящая от их взаимного расположения. Потенциальная энергия не зависит от выбора системы отсчета, так как важна разность потенциальных энергий, а не абсолютное значение.
15. Потенциальная энергия упругодеформированного тела равна $E_p = \frac{kx^2}{2}$, где $k$ — жесткость тела, $x$ — величина деформации.
16. Полная механическая энергия системы тел — это сумма кинетической и потенциальной энергий всех тел системы: $E = E_k + E_p$.
17. *Консервативные системы* — это системы, в которых действуют только консервативные силы (силы, работа которых не зависит от траектории). *Неконсервативные системы* — это системы, в которых действуют неконсервативные силы (например, сила трения).
18. Полная механическая энергия системы сохраняется, если в системе действуют только консервативные силы и отсутствуют внешние силы.
19. Изменение полной механической энергии системы равно работе неконсервативных сил: $\Delta E = A_{неконс}$.
20. *Абсолютно неупругий удар* — это удар, при котором тела после столкновения движутся как единое целое. *Абсолютно упругий удар* — это удар, при котором кинетическая энергия системы сохраняется.
21. Планеты Солнечной системы имеют различную вторую космическую скорость из-за различия их масс и радиусов. Вторая космическая скорость определяется как $v_2 = \sqrt{\frac{2GM}{R}}$, где $G$ — гравитационная постоянная, $M$ — масса планеты, $R$ — радиус планеты.