Явление удара. Ударная сила и ударный импульс

Явление, при котором за ничтожно малый промежуток времени скорости точек тела изменяются на конечную величину, называется ударом. Этот промежуток времени называется временем удара. При ударе в течение бесконечно малого промежутка времени действует ударная сила. Ударной силой называется сила, импульс которой за время удара является конечной величиной.

Eсли конечная по модулю сила действует в течение времени , начиная свое действие в момент времени, то ее импульс имеет вид

Также при действии ударной силы на материальную точку можно сказать, что:

• действием немгновенных сил за время удара можно пренебречь;

• перемещение материальной точки за время удара можно не учитывать;

• результат действия ударной силы на материальную точку выражается

в конечном изменении за время удара вектора ее скорости.

Теорема об изменении количества движения механической системы при ударе

изменение количества движения механической системы за время удара равно геометрической сумме всех внешних ударных импульсов, приложенных к точкам систем, где - количество движения механической системы в момент окончания действия ударных сил, - количество движения механической системы в момент начала действия ударных сил, - внешний ударный импульс.

Теорема об изменении кинетического движения механической системы при ударе

Уравнение: где L₀ - начальный кинетический момент движения механической системы относительно центра;

- геометрическая сумма моментов всех внешних сил относительно того же центра, производная по времени от кинетического момента механической системы относительно некоторого неподвижного центра геометрически равна главному моменту внешних сил, действующих на эту систему относительно того же центра.

Удар двух тел. Центр удара

В элементарной теории удара изменение скоростей тел за время удара характеризует коэффициент восстановления , значение которого зависит от материала соударяющихся тел. Коэффициентом восстановления при ударе о неподвижную поверхность называют отношение числового значения скорости после удара к числовому значению скорости до удара . Например, для шаров из дерева, из стали - 5/9, из слоновой кости -8/9, при к = 1 удар называется абсолютно упругим, а при

к = 0 абсолютно неупругим. Коэффициент восстановления при ударе к зависит от материала соударяющихся тел. Для реальных физических тел коэффициент восстановления при ударе находится в пределах 0<k<1.Удар называется абсолютно упругим, если коэффициент восстановления равен единице.

Удар называется абсолютно неупругим, если коэффициент восстановления равен нулю. Для реальных материалов коэффициент восстановления к определялся опытным путем:

Центром удара называется точка абсолютно твердого тела, имеющего неподвижную ось вращения и обладающего тем свойством, что и приложенный к телу ударный импульс, линия действия которого проходит через эту точку и который направлен перпендикулярно