Курс физики . Страница 26 (Добавлена 2012-05-26 21:10)
е.
>т1 (например, столкновение шара со стеной). Из уравнений (15.8) и (15.9) следует, что
= –v1,
?2m1v1/m2?0.
2. При т1=т2 выражения (15.6) и (15.7) будут иметь вид
т. е. шары равной массы «обмениваются» скоростями.
Абсолютно неупругий удар ? столкновение двух тел, в результате которого тела объединяются, двигаясь дальше как единое целое. Продемонстрировать абсолютно неупругий удар можно с помощью шаров из пластилина (глины), движущихся навстречу друг другу (рис. 22).
Если массы шаров т1 и т2, их скорости до удара v1 и v2, то, используя закон сохранения импульса, можно записать
где v ? скорость движения шаров после удара. Тогда
(15.10)
Если шары движутся навстречу друг другу, то они вместе будут продолжать двигаться в ту сторону, в которую двигался шар, обладающий большим импульсом. В частном случае, если массы шаров равны (т1=т2), то
Выясним, как изменяется 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. Эту «потерю» можно определить по разности кинетической энергии тел до и после удара:
Используя (15.10), получаем
Если ударяемое тело было первоначально неподвижно (v2=0), то
Когда m2>>m1 (масса неподвижного тела очень большая), то v<>m2), тогда v?v1 и практически вся энергия затрачивается на возможно большее перемещение гвоздя, а не на остаточную деформацию стены.
Абсолютно неупругий удар ? пример того, как происходит «потеря» механической энергии под действием диссипативных сил.
Задачи
3.1. Определить: 1) работу поднятия груза по наклонной плоскости; 2) среднюю и 3) максимальную мощности подъемного устройства, если масса груза 10 кг, длина наклонной плоскости 2 м, угол ее наклона к горизонту 45°, коэффициент трения 0,1 и время подъема 2 с. [1) 173 Дж; 2) 86 Вт; 3) 173 Вт]
3.2. С башни высотой 35 м горизонтально брошен камень массой 0,3 кг. Пренебрегая сопротивлением воздуха, определить: 1) скорость, с которой брошен камень, если через 1 с после начала движения его кинетическая энергия 60 Дж: 2) потенциальную энергию камня через 1 с после начала движения.
Предыдущая страница |
Следующая страница
|