Rugalmas és rugalmatlan ütközések
A törvény a mechanikai energia megmaradás és a lendület megmaradásának törvénye lehetővé teszi számunkra, hogy megoldást találjanak a mechanikai problémák, amikor ismeretlen erők. Egy példa az ilyen problémák hatással van a kölcsönhatás a szervek.
A stroke (vagy ütközés) nevezik átmeneti kölcsönhatása szervek, amelynek eredményeként a sebesség jelentős változásokon megy keresztül. Abban az időben a hatása köztük rövid sokk erők, amelyek értéke általában ismeretlen. Ezért a kalapács nem látható közvetlenül kölcsönhatása Newton törvényei. Jogszabályok alkalmazásának az energiamegmaradás és a lendület, sok esetben, hogy megszüntesse a megfontolásból az ütközési folyamat maga, és kap a kapcsolatát sebesség szervek előtt és után ütközés, megkerülve minden közbenső értéket ezeket a mennyiségeket.
Kölcsönhatás sokk szervek gyakran kell foglalkozni a mindennapi életben, a művészet és a fizika (különösen a fizika atom és az elemi részecskék).
A szerelők gyakran két modell sokk kölcsönhatás - teljesen rugalmas és teljesen rugalmatlan ütközés.
Teljesen rugalmatlan kalapács nevezzük a kölcsönhatás, ahol a csatlakozott test (coalesce) egymással és lépni, mint egy test.
Amikor teljesen rugalmatlan ütközés mechanikai energiát nem konzervált. Ez részben vagy teljesen átalakul belső energiája a testek (fűtés).
Egy példa egy teljesen rugalmatlan hatása szolgálhat golyók hit (vagy shell) egy ballisztikus inga. Az inga egy doboz homoktömegben M. felfüggesztett kötelek (ábra. 1.21.1). Bullet m tömeget. repülő vízszintesen hiányzik a dobozból, és beragadt ott. Az elhajlás az inga lehet meghatározni a sebességet egy golyó.
Jelöljük sebesség doboz elakadt golyó, időben a törvény szerint a lendületmegmaradás
Ez a képlet alkalmazható nemcsak a ballisztikus inga, hanem bármely rugalmatlan ütközés két test különböző tömegeket.
Mert m <
További mozgása az inga segítségével számítható a törvény mechanikai energia megmaradás:
Ábra 1.21.1. Ballisztikus inga.
Tökéletesen rugalmas ütközés nevezzük ütközés, amelyben a mechanikai energiát tárolja telefon rendszer.
Sok esetben az ütközés az atomok, molekulák és az elemi részecskék tartsa be a törvényeket, tökéletesen rugalmas ütközés.
Amikor teljesen rugalmas ütközés, valamint a lendület megmaradásának törvénye a törvény mechanikai energia megmaradás.
Egy egyszerű példa tökéletesen rugalmas ütközés lehet két központi hatással biliárdgolyók, amelyek közül az egyik az ütközés előtti nyugalmi állapotához (ábra. 1.21.2).
Központi röplabda labda nevezett ütközés, a sebesség, amellyel a golyók előtt és után hatással vannak irányítva vonalában központok.
Ábra 1.21.2. Abszolút rugalmas központi lövés golyó.
Általában a tömeges m1 és m2 ütköző golyó lehet egyenlőtlen. A törvény szerint a mechanikai energia megmaradás
Abban a speciális esetben, ha mindkét golyó azonos tömeg (m1 = m2), az első labda (u1 = 0) megállították az ütközés után, és a többi mozog sebességgel u2 = # 965; 1. t. e. kicserélt labdák sebességek (és ezáltal lendületet).
Ha az ütközés a második labdát is volt egy nem nulla sebesség (# 965; 2 ≠ 0), akkor ez a probléma könnyen csökkenthető, hogy az előző egy átmenet egy új referenciakeretet, ami mozog egyenletesen egy egyenes vonal sebességgel # 965; 2 képest a „fix” rendszert. Ebben a rendszerben a második labdát nyugszik az ütközés előtt, és az első olyan sebességgel törvénye sebesség készítmény # 965; 1 = # 965; 1 - # 965; 2. Miután meghatároztuk a fenti képlet alapján sebesség u1 és u2 golyó az ütközés után az új rendszer, meg kell, hogy az átmenet vissza a „helyhez kötött” rendszer.
Így, a jogszabályok mechanikai energia megmaradás és a lendület, a sebesség meghatározható az ütközés után a golyókat, ha tudjuk, hogy az ütközés sebességét.
Központi (frontális) hit nagyon ritkán ültetik át a gyakorlatba, különösen abban az esetben, ütközések atomok vagy molekulák. Amikor noncentral rugalmas ütközés sebessége a részecskék (gömbök) előtt és után az ütközés nem irányul ugyanazon vonal mentén.
A konkrét esetben a noncentral rugalmas ütközés esetére sem szolgálhat két biliárdgolyó egyenlő tömegű, melynek egyikéhez az ütközés javításra került és a második sebesség nem célja a középvonala golyók (ábra. 1.21.3).
Ábra 1.21.3. Az excentrikus rugalmas ütközés labdák az azonos súlyú. d - a hatás paramétert.
Miután egy off-center ütközés labdák repülnek egy bizonyos szögben egymáshoz. Ahhoz, hogy meghatározzuk a sebességet az ütközés után, és kell tudni a pozícióját a középvonaltól idején hatását, vagy megfigyelés rasstoyanied (ábra. 1.21.3), m. E. A két egyenes közötti távolság átszívott központok a golyó a labda párhuzamos a lövedék sebességvektor. Ha a tömegek a golyó azonos, a sebességvektor és a golyók után rugalmas ütközés mindig irányul merőlegesek egymásra. Könnyen azt mutatják, a jogszabályok lendületmegmaradás és az energia. Amikor m1 = m2 = m, ezek a törvények válnak:
Az első ilyen egyenletek azt jelenti, hogy a sebesség vektorok. és alkotnak egy háromszög (impulzus diagramját), és a második -, hogy erre a háromszög Pitagorasz-tétel, azaz, hogy téglalap alakú ... A szög a lábak között, és 90 ° -kal egyenlő.
1. fejezet: Mechanics