Энергии к анализу абсолютно упругого и неупругого столкновений
Энергии к анализу абсолютно упругого и неупругого столкновений - раздел Образование, Гироскопы Как Уже Отмечалось Ранее, Законы Сохранения Позволяют Получить Важную Информа...
Как уже отмечалось ранее, законы сохранения позволяют получить важную информацию о взаимодействии тел без детального решения второго закона Ньютона. Рассмотрим ряд важных для практики примеров.
1.Абсолютно неупругий удар – это удар, в результате которого тела после соударения движутся вместе как единое целое. Пусть движущееся со скоростью тело массы m1 сталкивается с движущимся со скоростью телом массы m2, в результате чего их скорость оказывается равной (рис.1.27)
Рис.1.27
Если эти тела образуют замкнутую систему, то для нее можно записать закон сохранения импульса:
,
из которого следует, что скорость тел после удара будет равна
(1.84)
При таком ударе возникают неконсервативные силы (силы сопротивления), которые переводят часть механической энергии соударяющихся тел в тепловую энергию
, (1.85)
где угол a в выражениях (1.84) и (1.85) – угол между векторами и .
В качестве примера рассмотрим взаимодействие молота (масса m1, скорость его в момент удара ) и наковальни (масса m2>>m1, =0) при ковке куска металла. Из формул (1.84) и (1.85) получим
(1.86)
Как следует из выражения (1.86) КПД h удара тем выше, чем больше различие в массах наковальни и молота. В этом случае большая доля механической энергии молота переходит во внутреннюю энергию куска металла, идет на его деформацию.
2.Абсолютно упругий центральный удар – это удар, при котором помимо закона сохранения импульса, выполняется также и закон сохранения механической энергии. При таком ударе деформации тел, возникающие в момент соударения, после столкновения полностью исчезают. При центральном ударе тела до и после соударения движутся по одной прямой.
Пусть движущееся вдоль оси Ох со скоростью тело массы m1 сталкивается с движущимся вдоль (>) или против оси Ох со скоростью телом массы m2, в результате чего их скорости оказываются равными и (рис.1.28). Используя для замкнутой системы, состоящей из двух тел, законы сохранения импульса и механической энергии, найдем проекции скоростей и тел на ось Ох после их соударения
(*)
(**)
Учитывая выражение (**), можно упростить формулу (*)
Механическая энергия и работа
Понятия энергии и работы можно рассматривать с различных точек зрения, выявляя при этом существенные аспекты их взаимосвязи с различными физическими понятиями и процессами. Наиболее
Механической энергии.
Полной механической энергией Wм системы тел называют сумму кинетической энергии тел и потенциальной энергии их взаимодействия:
Потенциальные кривые
Обсудим кратко значение записанных выше формул (1.77) и (1.78). В квантовой механике при изучении движения частиц малой массы (микрочастиц) вместо действующих на них сил задают потенциальную энерги
Специальная теория относительности
Специальная теория относительности (С.Т.О.) изучает свойства пространства и времени как двух форм существования материи в инерциальных системах отсчета. Обычно для удобства выбирают
Постулаты С.Т.О. Опытное обоснование постулатов.
Специальная теория относительности была создана А. Эйнштейном в 1905 г. В ее основе лежат два постулата – принцип относительности Эйнштейна и постулат о постоянстве
И времени в С.Т.О.
Общие свойства пространства и времени остаются и в С.Т.О., поэтому преобразования Лоренца как и преобразования Галилея, будут линейными по координатам и времени. Добавится только ко
Кинематика С.Т.О.
1.5.4.1. Понятие «одновременность» двух событий
Пусть в С.О. К' происходят одновременно (
Релятивистский закон сложения скоростей
Пусть вдоль совпадающих осей Ох и О ' х ' систем отсчета К и К ' в их положительном направлении с постоянной скоростью д
Релятивистский импульс и масса тела
Оказывается, что второй закон Ньютона в виде (1.29) не является релятивистски инвариантным, т.е. он не удовлетворяет первому постулату С.Т.О., не удовлетворяет преобразованиям Лорен
Используемые при изложении курса физики.
1. Графический смысл производной от функции y(x) по аргументу x и интеграла от y(x) в пределах значений аргумента от x1 до x2.
Новости и инфо для студентов