Методическое пособие по курсу общей физики. Механика. Сабирова Ф.М - 37 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ЕИ КФУ | Елабуга

Составители: 

Рубрика: 

37
виды энергии (например, тепловую при действии сил трения). Но в целом
энергия остается постоянной.
Согласно всеобщему закону сохранения и превращения энергии
уменьшение или увеличение полной механической энергии системы в
точности компенсируется увеличением или уменьшением какого-либо
другого вида энергии.
Энергия никуда не исчезает и не появляется вновь, а лишь переходит
от одного тела к другому или превращается из одного вида в другой.
15. Соударение двух тел.
Примером применения законов сохранения импульса и энергии при
решении реальной физической задачи является удар абсолютно упругих и
неупругих тел.
Удар или соударение – это столкновение двух или более тел, при
котором взаимодействие длится очень короткое
время. При рассмотрении
столкновений необходимо знать форму тел, массы покоя, скорости
движения и их упругие свойства. Простейшим видом соударений является
центральный удар тел, при котором тела до удара движутся
поступательно вдоль прямой, проходящей через их центры масс.
Существует два предельных вида удара: абсолютно упругий и
абсолютно неупругий. Рассмотрим центральный удар
шаров для этих
видов удара.
1. Абсолютно неупругий удар – это такой
удар, после которого скорость соударяющихся
тел оказывается одинаковой (рис.15.1).
При абсолютно неупругом ударе
кинетическая энергия тел полностью или
частично превращается во внутреннюю энергию,
поэтому здесь неприменим закон сохранения
механической энергии, а применим лишь закон сохранения импульса:
mm mm
11 2 2 1 2
r
r
r
vv v
+
=
+
()', ⇒
v
vv
' =
+
+
mm
mm
11 2 2
12
.
Частным случаем рассматриваемого взаимодействия будет такой,
когда первоначальные импульсы
mm
11 2 2
r
r
v и v тел будут равны по
модулю, но противоположны по направлению. В этом случае кинетическая
энергия взаимодействующих тел полностью переходит во внутреннюю
энергию, так как при этом совершается работа по деформации тел.
В общем случае во внутреннюю энергию тел переходит часть
кинетической энергии (идет на работу деформации и нагревание тел),
величину которой
можно определить по разности кинетической энергии
тел до и после удара:
r
v
1
r
v
2
m
1
m
2
r
v'
m
1
+m
2
Рис.15.1.
                                                                     37
виды энергии (например, тепловую при действии сил трения). Но в целом
энергия остается постоянной.
     Согласно всеобщему закону сохранения и превращения энергии
уменьшение или увеличение полной механической энергии системы в
точности компенсируется увеличением или уменьшением какого-либо
другого вида энергии.
     Энергия никуда не исчезает и не появляется вновь, а лишь переходит
от одного тела к другому или превращается из одного вида в другой.

                           15. Соударение двух тел.

     Примером применения законов сохранения импульса и энергии при
решении реальной физической задачи является удар абсолютно упругих и
неупругих тел.
     Удар или соударение – это столкновение двух или более тел, при
котором взаимодействие длится очень короткое время. При рассмотрении
столкновений необходимо знать форму тел, массы покоя, скорости
движения и их упругие свойства. Простейшим видом соударений является
центральный удар тел, при котором тела до удара движутся
поступательно вдоль прямой, проходящей через их центры масс.
     Существует два предельных вида удара: абсолютно упругий и
абсолютно неупругий. Рассмотрим центральный удар шаров для этих
видов удара.
         r      r           1. Абсолютно неупругий удар – это такой
         v1     v2     удар, после которого скорость соударяющихся
        m1       m2    тел оказывается одинаковой (рис.15.1).
                   r
                   v'       При     абсолютно      неупругом   ударе
        m1+m2          кинетическая энергия тел полностью или
       Рис.15.1.       частично превращается во внутреннюю энергию,
                       поэтому здесь неприменим закон сохранения
механической энергии, а применим лишь закон сохранения импульса:
   r        r                r          m v + m2 v 2
m1 v 1 + m2 v 2 = (m1 + m2 ) v' , ⇒ v' = 1 1         .
                                          m1 + m2
     Частным случаем рассматриваемого взаимодействия будет такой,
                                      r       r
когда первоначальные импульсы m1 v 1 и m2 v 2 тел будут равны по
модулю, но противоположны по направлению. В этом случае кинетическая
энергия взаимодействующих тел полностью переходит во внутреннюю
энергию, так как при этом совершается работа по деформации тел.
     В общем случае во внутреннюю энергию тел переходит часть
кинетической энергии (идет на работу деформации и нагревание тел),
величину которой можно определить по разности кинетической энергии
тел до и после удара:

Страницы