3 лекция по физике
.pdf
25.02.2012
21Центральный удар шаров
•Удар называется центральным, если шары до удара
движутся вдоль прямой, проходящей через их
центры. При центральном ударе соударение может
произойти, если: 1) шары движутся навстречу друг другу (рис. 70, а) и 2) один из шаров догоняет другой
(рис. 70, б).
22Центральный удар шаров
•Рассмотрим вначале абсолютно неупругий удар, при котором выполняется лишь закон сохранения импульса. После удара тела либо движутся с одинаковой скоростью, либо покоятся.
•Пусть массы шаров равны m1 и m2, а скорости до удара v10 и v20. В силу закона сохранения суммарный импульс шаров после удара должен быть таким же, как и до удара:
m1v10 m2 v20 m1v1 m2 v2 (m1 m2 )v (1.76)
11
25.02.2012
23 |
|
Абсолютно неупругий удар |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
• |
Из (1.76) следует, что |
|
|||||||
|
|
|
v |
|
m1v10 |
m2 v20 |
|
(1.77) |
|||
|
|
|
|
m m |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
1 |
2 |
|
|
|
|
|||
|
|
• Модуль вектора v может быть вычислен по |
|||||||||
|
|
|
формуле: |
|
|||||||
|
|
|
|
m1v10 |
m2v20 |
|
|
|
|||
|
|
|
v |
|
|
|
(1.78) |
||||
|
|
|
|||||||||
|
|
|
m |
m |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
1 |
2 |
|
|
|
|
||
• где v10/20 – модули векторов v10 и v20; знак "–" соответствует случаю а), знак "+" – случаю б)
24Абсолютно упругий удар
•При таком ударе выполняются два закона сохранения: закон сохранения импульса и закон сохранения механической энергии.
•Обозначим массы шаров m1 и m2, скорости шаров до удара v10 и v20 и после удара v1 и v2. Напишем уравнение сохранения импульса и сохранения энергии:
m1v10 m2 v20 |
m1v1 |
m2 v2 |
(1.79) |
||||
m v2 |
|
m v2 |
|
m v2 |
|
m v2 |
(1.80) |
1 10 |
2 20 |
1 1 |
2 2 |
||||
2 |
|
2 |
|
2 |
|
2 |
|
12
25.02.2012
25 Абсолютно упругий удар
• Эти уравнения могут быть преобразованы
к виду (см. С.Т1, стр. 105): |
|
||||
v 2m2 v20 (m1 m2 )v10 |
|
||||
1 |
|
|
m1 m2 |
|
|
|
|
|
|
||
v2 |
|
2m1v10 (m2 m1 )v20 |
(1.81) |
||
m1 m2 |
|||||
|
|
|
|
||
• В случае, когда массы шаров равны: m1 = m2, из (1.81) следует, что
v1 v20 , v2 v10
13
