Пружне взаємодія тіл - це
При ударі виконується закон збереження імпульсу і закон збереження моменту імпульсу. але зазвичай не виконується закон збереження механічної енергії. Передбачається, що за час удару дією зовнішніх сил можна знехтувати, тоді повний імпульс тіл при ударі зберігається, в іншому випадку потрібно враховувати імпульс зовнішніх сил. Частина енергії зазвичай йде на нагрів тел.
Результат зіткнення двох тіл можна повністю розрахувати, якщо відомо їх рух до удару і механічна енергія після удару. Зазвичай розглядають або абсолютно пружний удар. або вводять коефіцієнт збереження енергії k. як відношення кінетичної енергії після удару до кінетичної енергії до удару при ударі одного тіла про нерухому стінку, зроблену з матеріалу іншого тіла. Таким чином, k є характеристикою матеріалу, з якого виготовлені тіла, і (імовірно) не залежить від інших параметрів тел (форми, швидкості і т. П.).
Якщо невідомі втрати енергії, відбувається одночасне зіткнення декількох тіл або зіткнення точкових частинок, то визначити однозначно рух тіл після удару неможливо. В цьому випадку розглядається залежність можливих кутів розсіювання і швидкостей тіл після удару від початкових умов. Наприклад, при зіткненні двох елементарних частинок розсіювання може статися лише в деякому діапазоні кутів, що визначається граничним кутом розсіювання.
У загальному випадку задача про зіткнення вимагає знання додаткових параметрів, крім початкових швидкостей.
Абсолютно пружний удар
Абсолютно пружний удар - модель зіткнення, при якій повна кінетична енергія системи зберігається. У класичній механіці при цьому нехтують деформаціями тел. Відповідно, вважається, що енергія на деформації не втрачається, а взаємодія поширюється по всьому тілу миттєво. Гарною моделлю абсолютно пружного удару є зіткнення більярдних куль або пружних м'ячиків.
Абсолютно пружний удар може виконуватися абсолютно точно при зіткненнях елементарних частинок низьких енергій. Це наслідок принципів квантової механіки. яка забороняє внесення змін у конструкцію енергії системи. Якщо енергії частинок, що стикаються недостатньо для збудження їх внутрішніх ступенів свободи, то механічна енергія системи не змінюється. Зміна механічної енергії може також бути заборонено якимись законами збереження (моменту імпульсу, парності і т. П.). Треба, однак, враховувати, що при зіткненні може змінюватися склад системи. Найпростіший приклад - випромінювання кванта світла. Також може відбуватися розпад або злиття частинок, а в певних умовах - народження нових частинок. У замкнутій системі при цьому виконуються всі закони збереження, однак при обчисленнях треба врахувати зміну системи.
Абсолютно непружних удар
Абсолютно непружних удар - удар, в результаті якого компоненти швидкостей тіл, нормальні майданчику торкання, стають рівними. Якщо удар був центральним (швидкості були перпендикулярні дотичній площині), то тіла з'єднуються і продовжують подальше свій рух як єдине тіло.
Хороша модель абсолютно непружного удару - зіштовхуються пластилінові кульки.
реальний удар
При реальному ударі макроскопічних тіл відбувається деформація соударяющихся тел і поширення по ним пружних хвиль, що передають взаємодію від зіштовхуються кордонів по всьому тілу. Нехай стикаються однакові тіла. Якщо c - швидкість звуку в тілі, L - характерний розмір кожного тіла, то час удару буде порядку t = 2L / c. Множник 2 відповідає поширенню хвилі в прямому і зворотному напрямку. Відповідно, систему стикаються тел можна вважати замкнутою, якщо імпульс зовнішніх сил за час t малий у порівнянні з імпульсами тел. Крім того, саме час t повинно бути досить мало, в іншому випадку стає проблематично оцінити втрати енергії на деформації за час удару (частина енергії завжди витрачається на внутрішнє тертя), а саме опис стикаються тел стає неповним через істотного внеску внутрішніх ступенів свободи. Необхідно, щоб всі деформації при ударі були істотно менше, ніж розміри тел.
література
Дивитися що таке "Пружне взаємодія тіл" в інших словниках:
СИЛЬНА ВЗАЄМОДІЯ - одне з чотирьох фундам. вз ствий елем. ч ц. Три інших вз наслідком слабке, електромагнітне і гравітаційне набагато слабкіше С. в. На відміну від двох останніх, С. в. явл. короткодействующим: його радіус = 10 13 см (очікуваний радіус слабкого вз наслідком ... ... Фізична енциклопедія
ЕЛЕКТРОМАГНІТНЕ ВЗАЄМОДІЯ - тип фундам. вз наслідком (поряд з гравітаційним, слабким і сильним), що характеризується участю ел. магн. поля. Ел. магн. поле (в квант. фізики фотон) або випромінюється або поглинається при вз ності, або переносить вз ствие між тілами. Так, тяжіння ... ... Фізична енциклопедія
Електромагнітна теорія світла - 1. Характерні властивості променя світла. 2. Світло не є рух пружного твердого тіла механіки. 3. Електромагнітні явища як механічні процеси в ефірі. 4. Перша Максвеллова теорія світла і електрики. 5. Друга Максвеллова теорія. 6. ... ... Енциклопедичний словник Ф.А. Брокгауза і І.А. Ефрона
Дислокації (в кристалах) - дислокації в кристалах, дефекти кристала, що представляють собою лінії, уздовж і поблизу яких порушено характерне для кристала правильне розташування атомних площин. Д. та інші дефекти в кристалах визначають багато фізичні властивості ... ... Велика радянська енциклопедія
Дислокації - I дислокації (геологічні) (від позднелат. Dislocatio зміщення, переміщення), порушення форм первинного залягання гірських порід, викликані тектонічними рухами земної кори, магматичної діяльністю, метаморфізмом, екзогенними ... ... Велика радянська енциклопедія
Статистична фізика - розділ фізики, завдання якого висловити властивості макроскопічних тіл, т. Е. Систем, що складаються з дуже великого числа однакових часток (молекул, атомів, електронів і т.д.), через властивості цих часток і взаємодію між ними. ... ... Велика Радянська Енциклопедія
Нейтронів - (англ. Neutron, від лат. Neuter ні той, ні інший) (n), електрично нейтральна елем. ч ца зі спіном 1/2 і масою, незначно перевищує масу протона; відноситься до класу адронів і входить до групи баріонів. З протонів і Н. побудовані всі ядра ... Фізична енциклопедія
Квантова теорія поля - квантова теорія поля квантова теорія систем з нескінченним числом ступенів свободи (полів фізичних (Див. Поля фізичні)). К. т. П. Виникла як узагальнення квантової механіки (Див. Квантова механіка) в зв'язку з проблемою опису ... ... Велика радянська енциклопедія