Сохранение импульса ( c м. вопрос 6). Упругий нецентральный удар двух шаров.



Упругий удар

Во время столкновения тел между ними действуют кратковременные ударные силы, величина которых, как правило, неизвестна. Поэтому нельзя рассматривать ударное взаимодействие непосредственно с помощью законов Ньютона.

В механике часто используются две модели ударного взаимодействия – абсолютно упругий и абсолютно неупругий удары.

Абсолютно неупругим ударом называют такое ударное взаимодействие, при котором тела соединяются (слипаются) друг с другом и движутся дальше как одно тело.

Абсолютно упругим ударом называется столкновение, при котором сохраняется механическая энергия системы тел.

Рис. 15.
При абсолютно упругом ударе наряду с законом сохранения импульса выполняется закон сохранения механической энергии.

;

При нецентральном упругом соударении скорости частиц (шаров) до и после столкновения не направлены по одной прямой. Частным случаем нецентрального упругого удара может служить соударения двух бильярдных шаров одинаковой массы, один из которых до соударения был неподвижен, а скорость второго была направлена не по линии центров шаров. После нецентрального соударения шары разлетаются под некоторым углом друг к другу. Для определения скоростей после удара нужно знать положение линии центров в момент удара или расстояние между двумя линиями, проведенными через центры шаров параллельно вектору скорости налетающего шара. Если массы шаров одинаковы, то векторы скоростей и шаров после упругого соударения всегда направлены перпендикулярно друг к другу.(рис. 16) ; ; (после удара); (после удара);

 

8. Система материальных точек. Степени свободы. Центр масс (центр инерции). Движение системы материальных точек. Поступательное движение и вращение. Сохранение момента импульса.

Рис. 16.
8.1 Поступательное движение и вращение.

Уравнение вращательной частицы, чтобы оно описывало в простых соотношениях, подобно закону Ньютона.

; ; ; ; ; ;

- угловой момент импульса;

 - момент силы;

 - момент инерции.

Аналогия между поступательным и вращательным движением частицы.

Сохранение момента импульса.

Рис. 17.
Сохранение момента импульса -Закон сохранения момента импульса — векторная сумма всех моментов импульса относительно любой оси для замкнутой системы остается постоянной в случае равновесия системы. В соответствии с этим, момент импульса замкнутой системы относительно любой неподвижной точки не изменяется со временем.

Рассмотрим сохранение момент импульса на рисунке 17.

; ; ; ;

, где произведение , а значит все выражение равно нулю.

 (внешние силы)

 

Работа силы и кинетическая энергия. Силовое поле. Работа сил поля и потенциальная энергия. Консервативные силы и потенциальные поля. Связь силы и потенциальной энергии. Сохранение энергии.


Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 320; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!