Абсолютно неупругий удар

Абсолютно неупругий удар - это столкновение двух тел, в результате которого тела объединяются и двигаются дальше как единое целое.

Продемонстрировать абсолютно неупругий удар можно с помощью шаров из пластилина (глины), движущихся навстречу друг другу.

Если массы шаров - т и т2, их скорости до удара - о, и о2, то, используя закон сохранения импульса, можно записать:

где о - скорость движения шаров после удара. Тогда

Если шары двигались навстречу друг другу, то они вместе будут продолжать двигаться в ту сторону, в которую двигался шар, обладающий большим импульсом. В частном случае, если массы и скорости шаров равны,

Выясним, как меняется кинетическая энергия шаров при центральном абсолютно неупругом ударе. Так как в процессе соударения шаров между ними действуют силы, зависящие не от самих деформаций, а от их скоростей, то мы имеем дело с силами, подобными силам трения, поэтому закон сохранения механической энергии не должен соблюдаться. Вследствие деформации происходит «потеря» кинетической энергии, перешедшей в тепловую или другие формы энергии (диссипация энергии). Эту «потерю» можно определить по разности кинетических энергий до и после удара:

Отсюда получаем

Если ударяемое тело было первоначально неподвижно (о2 = 0), то

Когда т2 »тл (масса неподвижного тела очень большая), то

и « ц, и почти вся кинетическая энергия при ударе переходит в другие формы энергии. Поэтому, например, для получения значительной деформации наковальня должна быть массивнее молотка. Когда т2 */я,, тогда ц * о,, и практически вся энергия затрачивается на возможно большее перемещение, а не на остаточную деформацию (например, молоток - гвоздь).

Абсолютно неупругий удар - пример того, как происходит «потеря» механической энергии под действием диссипативных сил.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >