Урок проводим в виде мастерской. Мастерская — это специфическая форма организации учебного диалога, создающего единое эмоциональное и смысловое поле, которое впоследствии может определить направление дальнейшего движения, структуру будущего знания или только создать мотив (Об уроках-мастерских читайте в книгах А.А. Окунева).

На уроке "Понятие ускорения" мы установили, отчего зависит скорость тела:
v_x = v_0x + F_xt/m. (1) Тогда попробуем предсказать, каковы будут скорости тел при их столкновении, например, при столкновении бильярдных шаров, вагонов при сортировке на железной дороге, при прыжке человека в лодку и даже при выстреле из пушки.
Упростим пока нашу работу. Пусть тела движутся по одной прямой навстречу друг другу. Но не забудем потом обобщить полученные нами результаты на все случаи движения.
Чтобы подтвердить (или опровергнуть) ваши предположения воспользуемся установкой с легкоподвижными тележками. В крайнем случае можно использовать анимацию с тележками (см. справа).

Описание установки. На рельсе, отградуированном в десятых долях метра, совпадающем с осью Х, находятся две легко подвижные тележки. Они приводятся в движение навстречу друг другу толчком силы случайной величины при нажатии на кнопку "ПУСК".
Ниже выводится восемь величин, характеризующих движение тележек до и после их упругого столкновения: координата левой тележки №1 до удара х₁₀; координата её после удара х₁₁; координата правой тележки №2 до удара х₂₀; координата её после удара х₂₁; время движения первой тележки до удара t₁₀; время её движения после удара t₁₁; время движения второй тележки до удара t₂₀; время её движения после удара t₂₁. При этом положение левой тележки отсчитывается по её правому краю, а положение правой тележки отсчитывается по её левому краю. Кроме того вы можете выбирать массу каждой тележки m₁ и m₂. Кнопка "ПУСК" запускает анимацию, кнопка "СБРОС" возвращает тележки в исходное положение. Так как тележки легкоподвижны, они катятся без трения, то есть до и после столкновения равномерно. Это даёт вам возможность легко найти скорости тележек: v_x = s_x/t.

Далее описание урока будет с опорой на анимацию, трансформировать его для реальных тележек будет легко. Пусть пока массы тележек будут одинаковы. Мысленно толкнём тележки навстречу друг другу с некоторыми скоростями. Каковы будут скорости тележек после столкновения? Ваши гипотезы?
- тележки после столкновения поедут с прежними скоростями, но в обратную сторону;
- тележки оттолкнутся друг от друга, и скорости тележек станут одинаковыми;
- ...
Зафиксируйте все предложения на доске, а затем начните их проверять (это и есть душа физики, а не "в замкнутой системе тел..."!).
Нажмите кнопку "Пуск", наблюдайте столкновение тележек, подсчитайте скорости тележек до и после столкновения. Занесите их в таблицу для записи результатов:

Ном6ер тележки	Масса тележки, кг	Проекция перемещения тележки до удара на ось Х, м	Проекция скорости тележки до удара на ось Х, м/c	Проекция перемещения тележки после удара на ось Х, м	Проекция скорости тележки после удара на ось Х, м/c
1
2

Пусть ученики сделают выводы относительно своих гипотез. Каково же правило скоростей при взаимодействии двух тел? Оказывается тележки обмениваются скоростями; медленная начинает двигаться со скоростью быстрой и наоборот! Это наше первое открытие! Изменим массы тележек, пусть они будут существенно неравными. Проведем опыт и подсчитаем скорости после столкновения. Работает наше правило или нет?

Оказывается красивое правило верно только для тележек равной массы, для неравных масс надо искать более полное правило. Разочарование? - Выдвигайте новые гипотезы! Смотрите в новую таблицу и обрящите! Снова все предложения фиксируем на доске. Породить их в этой ситуации, ой, как непросто. Пробуем суммы скоростей в разных комбинациях. Не катит! Мы же поменяли массы тел, и сразу скорости изменились... С этим надо как-то связать правило. Пробуем делить v/m и складывать в разных комбинациях... Постепенно подводите учеников к мысли перемножить m и v. Для записи результатов измените таблицу. Опять пробуем и то и сё. Суммируем в разных комбинациях эти mv. А если учесть знаки проекций скоростей?

Ном6ер тележки	Масса тележки, кг	Проекция перемещения тележки до удара на ось Х, м	Проекция скорости тележки до удара на ось Х, м/c	Проекция перемещения тележки после удара на ось Х, м	Проекция скорости тележки после удара на ось Х, м/c	Произведение mvх до столкновения	Произведение mvх после столкновения
1
2
					Сумма произведений mv

О! Сумма всех mv до взаимодействия практически равна сумме всех mv после взаимодействия! Сто раз перепроверяем. Новые массы. Удар, бац! Сходится!
А вот строгость и точность формулировок должна быть соблюдена. Формулируем правило в более строгом, то есть векторном виде: m₁v₁₀→+ m₂v₂₀→= m₁v₁₁→+ m₂v₂₁.→(2)
А если три или больше тел взять? Формула легко адаптируется и на такой случай. А если часть массы одного при воздействии будет передана другому? И тогда формула сработает. А если тела движутся под углом друг к другу. Вот векторная запись-то и выручает нас. А если... Все равно сработает!

Играющую, как видим, важную роль во взаимодействии тел величину p→ = mv→называют импульсом тела. Она, как видим, обладает удивительным свойством СОХРАНЕНИЯ. Векторная сумма импульсов тел неизменна при взаимодействиях!
То есть взаимодействие тел (на языке импульсов) происходит так: при взаимодействии одно тело часть своего импульса передает другому в результате их скорости (и/или массы) изменяются. Это есть физика всякого взаимодействия.
Но это правило выполняется не всегда, а только когда во взаимодействие тел данной системы не вмешиваются посторонние, например, трение. Для такого случая включим силу в нашу формулу. Перенесем в нашей формуле массы одноименных тел в одну сторону и вынесем ее за скобки: m₁v₁₁→- m₁v₁₀→ = m₂v₂₁→- m₂v₂₀.→ Или m₁(v₁₁→- v₁₀→) = - m₂(v₂₁→- v₂₀).→На что это похоже? (Разумеется надо искать только в том, что мы уже знаем). Вопрос непростой, поэтому отступаем от принципов мастерской /диалога/ и анализируем полученное выражение сами.
Да, это наша формула для скорости тела (1): m(v→- v₀)→ = Ft.→Поиграли в алгебру, но наш предмет физика, поэтому сразу, а каков смысл полученного результата? Математика абстрактна, физика всегда должна быть содержательна. Сила, воздействуя на тело, меняет его импульс mv. Кстати Ft называется импульсом силы. Импульс силы меняет импульс тел. Собственно, ничего нового, только формулировки другие.
В нашем примере, если бы была сила трения, то ее действие на тележки уменьшало бы скорости тележек как до столкновения, так и после. А вот во время удара, поскольку он длится очень короткое время, и сила трения не успевает существенно повлиять на скорости тел, то можно считать, что формула (2) вполне применима к моменту удара двух тел.
Уф! Итак, что мы имеем? (Вот только когда настало время определений!)
1. В замкнутой системе тел (нет внешних сил) векторная сумма импульсов всех тел системы остается неизменной при любых взаимодействиях внутри системы (уравнение (2)).- Закон сохранения импульса, фундаментальный закон природы.
2. В незамкнутой системе тел равнодействующая внешних сил меняет векторную сумму импульсов тел с течением времени на величину импульса силы (уравнение (1)).

Импульс тела p→ = mv→называют также количеством движения. И в самом деле масса и скорость тела полностью определяют движение тела в количественном выражении. Так вот, количество движения изменить нельзя! Его можно только взять у одних тел и передать его другим. Любые движения в нашем мире исчерпываются только этим фактом. По этой причине в космосе можно двигаться только отбрасывая часть себя в одну сторону, чтобы двигаться в другую. На Земле проще. Отпихивая ногами земной шар под собой в одну сторону, мы получаем движение в другую. Но сумма импульсов земного шара и нашего тела остается неизменной!

Мы вообще-то рассмотрели не все ситуации, взяв для начала так называемый упругий удар, когда при столкновении энергия тел не теряется. Бывают случаи, когда тела от удара слипаются или разрушаются. В этом случае часть их кинетической энергии тратится на разрушение и скорости тел после соударения будут не такими, как в случае упругого удара. Но Закон Сохранения Импульса будет выполняться и в этом случае. (См. л/р "Абсолютно неупругий удар").

Очень важно на следующем уроке провести решение задач на закон сохранение импульса, при том упор сделать следует не столько на приёмах, сколько на том, как проявляет себя этот закон. Два вагона столкнулись на сцепке, мальчик запрыгнул в лодку, два бильярдных шара сталкиваются под углом друг к другу и пр. Разбор того, кто, кому и сколько передал количество движения. Это, если важным считать понимание закона, а не умение жонглировать формулами, хотя ЕГЭ требует сугубо этого.

Урок - мастерская дает возможность на начальном этапе не оттолкнуть от понимания физики слабого ученика хотя бы до того момента, пока мы не коснулись векторной записи формул. Это ли не приобретение?