Механикалық қозғалыс
§15. Абсолютті серпімді және серпімсіз денелердің соғылуы
жүктеу/скачать 220,3 Kb.
|
§14 Энергияныњ графикалыќ кµрінісі-emirsaba.org
| §15. Абсолютті серпімді және серпімсіз денелердің соғылуы.
Физикалық есептерді шығаруда импульс пен энергияның сақталу заңының қолдану мысалы ретінде абсолютті серпімді және серпімсіз денелердің соғылуы қолданылады. Соғу – деп өзара әсер етуі өте қысқа уақытқа созылатын екі немесе бірнеше денелердің соқтығысын айтады. Соғылу құбылысына тек тура мағынада (атомдар мен биллиард шарларының соғылуы) ғана емес, ол құбылысқа адамның трамвайдан жерге секіріп түсуін де жатқызуға болады. Денелердің соқтығысуы кезінде ішкі күштердің әсері көп болатындығы сонша сыртқы күштердің әсерін ескермеуге болады. Бұл қарастырып отырған соғылатын денелерді тұйық жүйе ретінде санап, оған сақталу заңын қолдануға болады.Денелер соғылған кезде деформация пайда болады.Соғылатын денелердің қозғалысына қатысты кинетикалық энергия қысқа уақытта серпімді дененің энергиясына айналады. Тәжірибе көрсеткендей дененің соғылғаннан кейінгі салыстырмалы жылдамдығы бастапқыдан өзгеше болады. Бұл идеал серпімді денелермен идеал тегіс беттердің болмайтындығымен түсіндіріледі. Денелердің соғылғаннан кейінгі және соғылғанға дейінгі салыстырмалы жылдамдықтарының нормаль құраушыларының қатынасы қалпына келтіру коэффициенті деп аталады. E=Vn/Vn . Егер соқтығысатын денелер үшін болса, ондай денелерді абсолютті серпімсіз дене деп атайды. болса, абсолютті серпімді денелер деп аталады.Барлық денелер тәжірибеде , болат шарлар үшін , піл сүйектерінен жасалған шарлар үшін , қорғасын үшін .Бірақ көптеген жағдайда денелерді үлкен дәлдікпен не абсолютті серпімді, не абсолютті серпімсіз деп қарастыруға болады. Денелердің жанасу нүктелері арқылы өтетін сызық және жанасатын бетке жүргізілген нормаль соғу сызығы деп аталады. Соғу центрлік деп аталады, егер дене соғуға дейін оның масса центрі арқылы өтетін түзу маңында қозғалса. Біз тек центрлі абсолютті серпімді және абсолютті серпімсіз соққыларды қарастырамыз. Абсолютті серпімді соққы деп – екі дененің соқтығысуы кезінде ешқандай деформация болмайтын және соқтығысқанға дейінгі дененің бүкіл кинетикалық энергиясы соқтығысқаннан кейін қайталан кинетикалық энергияға айналуын айтамыз. Абсолютті серпімді соққы үшін импульс пен кинетикалық энергияның сақталу заңы орындалады. Массасы m1 және m2 шарлардың соғылуға дейінгі жылдамдықтарын v1 және v2 деп, ал соғылғанға дейінгі жылдамдықтарын және деп белгілейік. Центрлік соққы кезінде шарлардың жылдамдық векторлары соғуға дейін және соғылғаннан кейін олардың ццентрлерін қосатын бір түзу сызықтың бойында жатады. Жылдамдық векторларының осы сызыққа проекциялары жылдамдық модуліне тең. Олардың бағыттарын келесі белгілер бойынша ажыратайық. Оң жаққа қозғалса – оң таңбамен, сол жаққа қозғалса – теріс таңбамен.
(15.1)
түрлендіруді қолданып, мынаған келеміз: (15.3)
осыдан (15.5)
(15.6)
Бірнеше мысалдарды қарастырайық: 2 болғанда (15.8) және (15.9) (15.8) және (15.9) өрнектерін массасы әртүрлі шарларға қолданайық: а) m1=m2 екі шар соғылғанға дейін қозғалмай тұрды, оған оған келіп соғылған бірінші шар тоқтайды да, ал екінші шар соғылғанға дейін қозғалған бірінші шардың жылдамдығына тең жылдамдықпен және сол бірінші шардың бағытымен қозғалады. б)m1m2. бірінші шар соққыға дейінгі бағытта қозғалып жатыр, бірақ бірақ жылдамдығы бірінші соқтығысқа қарағанда аз. Ал екінші шардың жылдамдығы соқтығысқаннан кейінгі а-мысалына қарағандағы жылдамдықтан үлкен. В) m1m2. Соқтығыс кезінде бірінші шардың бағыты өзгереді, яғни шар қайтадан кері бағытқа қозғаладыы. Ал екінші шар бірінші шардың соқтығысқанға дейінгі бағытымен, бірақ аз жылдамдықпен, яғни г) (мысалы,шардың қабырғамен соқтығысы) (15.8) және (15.9) теңдеулерінен , шығады. 2) болғанда (15.6) және (15.7) өрнектері мына түрге келеді: ,
жүктеу/скачать 220,3 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|