Зіткнення двох тіл - Конспект, раздел Философия, Фізичні основи Прикладом Використання Законів Збереження Імпульсу Та Енергії Замкненої Систе...
Прикладом використання законів збереження імпульсу та енергії замкненої системи тіл може бути розгляд зіткнення двох тіл. Для спрощен-ня викладу розглянемо центральний удар двох тіл. Удар називають цент-ральним, якщо центри інерції тіл до удару рухалися уздовж прямої, що про-ходить через ці центри.Існує два граничних види удару: абсолютно непруж-ний й абсолютно пружний.
При абсолютно непружному ударі кінетична енергія тіл повністю або частково перетворюється на внутрішню енергію; після удару тіла або зупи-няються, або рухаються з однаковою швидкістю. При цьому зберігається повна енергія системи, що складається з потенціальної енергії системи у зовнішніх потенціальних полях, кінетичної енергії системи та її внутріш-ньої енергії U. Внутрішня енергія тіла визначається станом руху й взаємним розташуванням мікрочастинок, з яких складається це тіло. З погляду меха-ніки внутрішня енергія тіла складається з кінетичної енергії механічного руху мікрочастинок тіла і потенціальної енергії взаємодії цих частинок.
При ударі відбувається взаємне перетворення кінетичної та внутрі-шньої енергії тіл; потенціальна енергія тіл у зовнішніх потенціальних полях у процесі самого удару не змінюється. Тому цей вид енергії системи надалі не розглядається.
Якщо кінетична енергія тіл у результаті удару повністю перетворю-ється на внутрішню, то тіла зупиняються, а внутрішню енергію U системи після зіткнення знаходимо як сума кінетичних енергій тіл:
. (5.16)
Якщо кінетична енергія перетворюється на внутрішню лише частково, а тіла після зіткнення рухаються з однаковою швидкістю , то після зіткнення тіл за законами збереження імпульсу й енергії можна знайти невідомі величини і U:
(5.17)
При абсолютно пружному ударі кінетична енергія перетворюється повністю або частково на внутрішню енергію пружної деформації, а потім при відштовхуванні тіл знову на кінетичну.
При повному переході кінетичної енергії у внутрішню тіла відразу після взаємодії зупиняються, а при зворотному перетворенні енергії руха-ються окремо з різними швидкостями. Закони збереження імпульсу і енергії в цьому випадку описуються рівняннями:
(5.18)
При неповному перетворенні кінетичної енергії на внутрішню отримаємо:
(5.19)
Розв’язуючи системи рівнянь (5.18) і (5.19), можна знайти невідомі величини U, та у кожному конкретному випадку. При цьому закон збереження імпульсу варто застосовувати в проекціях на напрямок руху.
Механіки... Конспект лекцій з курсу загальної фізики...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Зіткнення двох тіл
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
I. Попередні поняття. Загальні положення
Механікою називають розділ фізики, присвячений вивченню зако-номірностей механічного руху матеріальних тіл та взаємодії між ними. При цьому механіка не вникає у внутрішню будову тіл. Під механічним
Задання положення матеріальної точки в просторі
Для вивчення закономірностей руху матеріальної точки застосову-ють три способи задання положення цієї точки в просторі: векторний, координатний і природний (або натуральний). Рух матеріальної точки
Швидкість матеріальної точки
Нехай матеріальна точка m рухається по траєкторії АВ (рис. 2.2). Траєкторією точки називають послідовну сукупність положень її у просторі, тобто лінію, описувану точкою, що рухається.
Прискорення матеріальної точки
Якщо швидкість точки змінюється за величиною чи за напрямком, або за величиною і за напрямком, то для характеристики такого руху вводять поняття прискорення.
Розглянемо загальний випадок з
Приклади розв’язання задач
1. З одного і того самого місця почали рівноприскорено рухатися в одному напрямку дві точки, причому друга почала свій рух через 2 с після першої. Перша точка рухалася з початковою швидкістю
Класична механіка. Межі її застосування
Кінематика вивчає рух матеріальних тіл без врахування причин, які викликали цей рух. Динаміка вивчає рух матеріальних тіл, враховуючи ці причини, тобто вона вивчає зв’язок між взаємодією одного тіл
Інерціальні системи відліку
Внаслідок дії на тіло з боку інших тіл це тіло може змінювати стан свого механічного руху, а також форму та розміри. Для опису механічної дії одного тіла на інше вводять поняття сили. Силою, що діє
Маса та імпульс тіла. Другий закон Ньютона
Основним завданням динаміки є виявлення законів зміни механічного руху тіл під дією прикладених до них сил. З дослідів випливає, що під дією сили
Третій закон Ньютона
Досліди показують, що механічний вплив одного тіла на інше являє собою взаємодію: якщо тіло 1 діє на тіло 2, то й тіло 2 діє
Реактивний рух
Реактивний рух – це рух ракети під дією сили віддачі струменя газів, що витікає з сопла реактивного двигуна. Знайдемо швидкість раке-ти в залежності від зміни її маси. Нехай у момент часу
Приклад розв’язання задач
Тіло ковзає по похилій площині, що утворює з горизонтом кут . Пройшовши відстань
Енергія, робота і потужність
Основною умовою існування матерії є її рух, що проявляється у всіляких формах. Кожна форма руху має свою якісну й кількісну харак-теритику, міру. Так, мірою поступального руху тіла є його імпульс.
Приклад розв’язання задач
На 60° півн. ш. паровоз масою 100 т їде з півдня на північ зі швидкістю 72 км/год по залізничній колії, прокладеній по меридіані. Знайти величину і напрямок тієї сили, з якою паровоз діє на рейки в
VII. Динаміка обертального руху
При дослідженні обертального руху системи, що складається зі східчастого шківа, хрестовини та вантажів m, котрі пересуваються, (рис.7.1), легко переконатися, що кутове
Закон збереження моменту імпульсу
Розглянемо рівняння (7.17) для системи матеріальних точок, що взає-модіють між собою. У загальному випадку для кожної
Вільні осі. Головні осі інерції. Моменти інерції різних тіл
При обертанні тіла навколо довільно обраної осі в загальному випад-ку вісь обертання або повертається, або переміщується відносно умовно не-рухомої системи відліку. Для того, щоб така вісь обертанн
Закон всесвітнього тяжіння. Вільне падіння тіл
У результаті узагальнення численних спостережень, експерименталь-них і теоретичних досліджень (як своїх власних, так й інших дослідників) І.Ньютон в 1687 р. сформулював закон всесвітнього тяжіння:
Поле тяжіння
Закон всесвітнього тяжіння дає кількісну оцінку взаємодії, але не розкриває механізму тяжіння. Практика показує, що сила тяжіння не залежить від щільності навколишнього середовища. Таку взаємодію м
Маса інерційна та маса гравітаційна
Маса – це фізична характеристика матеріальних об’єктів, яка є мірою і інерційних і гравітаційних властивостей. Виразником інерційних власти-востей тіла маса
Космічні швидкості
Космічні швидкості – це характерні швидкості руху тіла в гравітацій-ному полі.
Перша з них – це швидкість, яку потрібно надати тілу, щоб воно стало супутником Землі. Числов
. (5.16)
, то після зіткнення тіл за законами збереження імпульсу й енергії можна знайти невідомі величини 
(5.18)
(5.19)
та 
у кожному конкретному випадку. При цьому закон збереження імпульсу варто застосовувати в проекціях на напрямок руху.
Новости и инфо для студентов