Механика. Щербаченко Л.А. - 50 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

50
Столкновения. Их виды. Упругие столкновения.
Векторная диаграмма. Лобовые столкновения.
Неупругие столкновения.
Характеристика процессов столкновения.
Определение понятия столкновения.
Наиболее общим явлением, наблюдаемым в природе, является
взаимодействие материальных тел. Бильярдные шары, сближаясь, в момент
соприкосновения взаимодействуют друг с другом. В результате этого
меняются скорости шаров, их кинетические энергии и в общем случае
также их внутреннее состояние, например температура. О таком
взаимодействии шаров говорят как об их столкновении.
Но понятие столкновения относится не только к взаимодействиям,
осуществляемым посредством соприкосновения материальных тел. Комета,
прилетевшая из отдаленных областей пространства и прошедшая в
окрестности Солнца, меняет свою скорость и снова удаляется в отдаленные
области пространства. Этот процесс также является столкновением, хотя
непосредственного соприкосновения между кометой и Солнцем не
произошло, а осуществлено оно было посредством сил тяготения.
Характерная особенность этого взаимодействия, дающая нам возможность
рассматривать его как столкновение, заключается в том, что область
пространства, в котором оно произошло, относительно мала. Заметное
изменение скорости кометы происходит в области вблизи Солнца. Эта
область велика с точки зрения земных масштабов, но мала с точки зрения
астрономических масштабов, в частности в сравнении с теми расстояниями
до отдаленных областей, из которых, возможно, пришла комета. Поэтому
процесс столкновения кометы с Солнцем выглядит так: в течение длительного
времени, когда комета прошла громадное расстояние, она двигалась почти
без взаимодействия с Солнцем; затем в небольшой области в окрестности
Солнца, измеряемой лишь сотнями миллионов километров, происходит
взаимодействие кометы с Солнцем, в результате которого скорость и не-
которые другие характеристики кометы меняются, и после этого комета снова
удаляется в отдаленные области, двигаясь практически без всякого взаимо-
действия с Солнцем.
В качестве еще одного примера можно рассмотреть столкновение про-
тона с ядром. При большом расстоянии между ними они оба движутся
практически без взаимодействия, равномерно и прямолинейно. При доста-
точно малых расстояниях кулоновские силы отталкивания становятся доста-
точно большими, в результате чего скорости протона и ядра изменяются.
Может произойти испускание квантов электромагнитного излучения, а если
их энергия достаточно велика, то образование других частиц, например
мезонов, или распад ядра. Поэтому в результате этого взаимодействия, кото-
рое также происходит в сравнительно небольшой области пространства, в
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
                             Столкновения. Их виды. Упругие столкновения.
                              Векторная диаграмма. Лобовые столкновения.
                                       Неупругие столкновения.


                                 Характеристика процессов столкновения.

                               Определение понятия столкновения.
                  Наиболее общим явлением, наблюдаемым в природе, является
            взаимодействие материальных тел. Бильярдные шары, сближаясь, в момент
            соприкосновения взаимодействуют друг с другом. В результате этого
            меняются скорости шаров, их кинетические энергии и в общем случае
            также их внутреннее состояние, например температура. О таком
            взаимодействии шаров говорят как об их столкновении.
                  Но понятие столкновения относится не только к взаимодействиям,
            осуществляемым посредством соприкосновения материальных тел. Комета,
            прилетевшая из отдаленных областей пространства и прошедшая в
            окрестности Солнца, меняет свою скорость и снова удаляется в отдаленные
            области пространства. Этот процесс также является столкновением, хотя
            непосредственного соприкосновения между кометой и Солнцем не
            произошло, а осуществлено оно было посредством сил тяготения.
            Характерная особенность этого взаимодействия, дающая нам возможность
            рассматривать его как столкновение, заключается в том, что область
            пространства, в котором оно произошло, относительно мала. Заметное
            изменение скорости кометы происходит в области вблизи Солнца. Эта
            область велика с точки зрения земных масштабов, но мала с точки зрения
            астрономических масштабов, в частности в сравнении с теми расстояниями
            до отдаленных областей, из которых, возможно, пришла комета. Поэтому
            процесс столкновения кометы с Солнцем выглядит так: в течение длительного
            времени, когда комета прошла громадное расстояние, она двигалась почти
            без взаимодействия с Солнцем; затем в небольшой области в окрестности
            Солнца, измеряемой лишь сотнями миллионов километров, происходит
            взаимодействие кометы с Солнцем, в результате которого скорость и не-
            которые другие характеристики кометы меняются, и после этого комета снова
            удаляется в отдаленные области, двигаясь практически без всякого взаимо-
            действия с Солнцем.
                  В качестве еще одного примера можно рассмотреть столкновение про-
            тона с ядром. При большом расстоянии между ними они оба движутся
            практически без взаимодействия, равномерно и прямолинейно. При доста-
            точно малых расстояниях кулоновские силы отталкивания становятся доста-
            точно большими, в результате чего скорости протона и ядра изменяются.
            Может произойти испускание квантов электромагнитного излучения, а если
            их энергия достаточно велика, то — образование других частиц, например
            мезонов, или распад ядра. Поэтому в результате этого взаимодействия, кото-
            рое также происходит в сравнительно небольшой области пространства, в
                                                                                   50

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com