Презентация "Упругий удар"

Столкновения

Абсолютно упругий удар

Ударное взаимодействие тел

• Закон сохранения механической энергии и закон сохранения импульса позволяют находить решения механических задач в тех случаях, когда неизвестны действующие силы.
• Примером такого рода задач является ударное взаимодействие тел.

Определение удара

• Ударом (или столкновением) принято называть кратковременное взаимодействие тел, в результате которого их скорости испытывают значительные изменения.

Применение законов сохранения энергии и импульса

• Во время столкновения тел между ними действуют кратковременные ударные силы, величина которых, как правило, неизвестна. Поэтому нельзя рассматривать ударное взаимодействие непосредственно с помощью законов Ньютона. Применение законов сохранения энергии и импульса во многих случаях позволяет исключить из рассмотрения сам процесс столкновения и получить связь между скоростями тел до и после столкновения, минуя все промежуточные значения этих величин.

Абсолютно упругий удар

• Абсолютно упругий удар - столкновение, при котором сохраняется механическая энергия системы тел.
• Во многих случаях столкновения атомов, молекул и элементарных частиц подчиняются законам абсолютно упругого удара.
• При абсолютно упругом ударе наряду с законом сохранения импульса выполняется закон сохранения механической энергии.

Пример абсолютно упругого столкновения

• Простым примером абсолютно упругого столкновения может быть центральный удар двух бильярдных шаров, один из которых до столкновения находился в состоянии покоя.

Центральный удар

• Центральный удар шаров - соударение, при котором скорости шаров до и после удара направлены по линии центров.

Применение закона сохранения механической энергии

• В общем случае массы m 1 и m 2 соударяющихся шаров могут быть неодинаковыми.
• Здесь υ 1 – скорость первого шара до столкновения, скорость второго шара υ 2 =0, u 1 и u 2 – скорости шаров после столкновения.

Применение закона сохранения импульса

• Закон сохранения импульса для проекций скоростей на координатную ось, направленную по скорости движения первого шара до удара, записывается в виде:
• m 1 υ 1 = m 1 u 1 + m 2 u 2 .

Итоговая система уравнений

• Мы получили систему из двух уравнений. Эту систему можно решить и найти неизвестные скорости u 1 и u 2 шаров после столкновения.