Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Исследование упругого соударения шаровСтр 1 из 7Следующая ⇒ СОУДАРЕНИЕ ШАРОВ
Методические указания
Пенза 2003 УДК 531.23 ББК 22я7
Рекомендовано Редсоветом академии
Исследованы центральный упругий и неупругий удары металлических шаров, обладающих в одном случае одинаковыми, в другом – разными массами. Приведены экспериментальное определение скорости и расчет импульсов шаров. Осуществлена проверка закона сохранения импульса. Подготовлены на кафедре физики и предназначены для использования студентами всех специальностей при изучении раздела «Упругий и неупругий удары».
© Пензенская государственная архитектурно-строительная академия, 2003 Цель работы – изучение центрального абсолютно упругого и неупругого соударения шаров.
ИССЛЕДОВАНИЕ УПРУГОГО СОУДАРЕНИЯ ШАРОВ Физические закономерности, возникающие при ударе двух тел, широко используются в науке и технике, например, при ковке металлических изделий, забивании свай под фундаменты сооружений, расчете механизмов копра, испытании различных материалов и конструкций на прочность, изучении расхода и потерь энергии в этих и других процессах. Поэтому для понимания и в дальнейшем целенаправленного использования на практике явления удара необходимо изучить его закономерности. Под ударом понимается явление изменения скоростей изучаемых тел за очень короткий промежуток времени их столкновения. При соударении тел друг с другом они претерпевают деформации. При этом кинетическая энергия, которой обладают тела перед ударом, частично или полностью переходит в потенциальную энергию упругой деформации или внутреннюю энергию тел. Существует два предельных вида удара: абсолютно неупругий и абсолютно упругий. Абсолютно неупругий удар характеризуется тем, что механическая энергия тел (сумма кинетической и потенциальной) полностью или частично превращается во внутреннюю энергию и энергию неупругой деформации тел. При абсолютно упругом ударе механическая энергия тел не переходит в другие, немеханические виды энергии. Абсолютно упругий удар в природе не происходит. Следовательно, часть механической энергии всегда превращается во внутреннюю энергию – теплоту, и удар называется просто упругим. В настоящей работе изучаются центральный упругий и неупругий удары металлических шаров. В этом случае скорости шаров перед ударом направлены вдоль прямой, соединяющей их геометрические центры. Процесс соударения протекает следующим образом. За первую половину времени удара (при сближении центров шаров) происходит переход кинетической энергии ударяющего шара в общую потенциальную энергию упругой деформации, а за вторую половину времени удара (при удалении центров шаров) потенциальная энергия упругой деформации целиком переходит опять в кинетическую. Время, в течение которого происходит превращение кинетической энергии шара в потенциальную энергию упругой деформации, и наоборот, потенциальной энергии в кинетическую, называется временем соударения шаров. Время соударения шаров мало. Тогда систему соударяющихся шаров можно считать изолированной, в которой выполняются законы сохранения импульса и энергии. До столкновения ударяющий шар имел скорость v 0, а ударяемый покоился, и его скорость v =0. После упругого соударения шаров скорость первого шара будет , а второго . Запишем закон сохранения импульса ,
Отсюда: , (1) где m 1, m 2 – массы шаров. Закон сохранения энергии в процессе удара выразится формулой , (2)
Решив уравнение (2), можно вычислить теплоту, выделяемую при ударе: или . (3)
|