24309

Импульс (количество движения)

Лекция

Физика

Импульсом (количеством движения) частицы или импульсом АТТ при поступательном движении называется векторная физическая величина, равная произведению массы частицы (массы АТТ) m на вектор ее скорости (скорость центра инерции АТТ)

Русский

2014-10-12

165 KB

13 чел.

ЛЕКЦИЯ  № 7

5. Импульс (количество движения).

Закон сохранения импульса

Импульсом (количеством движения) частицы или импульсом АТТ при поступательном движении называется векторная физическая величина, равная произведению массы частицы (массы АТТ) m на вектор ее скорости  (скорость центра инерции АТТ ):

 = m.            (7-1)

Вектор  направлен в сторону скорости ().

В системе СИ импульс измеряется в кгм/с.

Импульсом системы взаимодействующих частиц называется векторная сумма импульсов отдельных частиц, входящих в систему:

    (7-1а)

Для системы взаимодействующих частиц (для системы АТТ, участвующих в поступательном движении) основное уравнение динамики можно записать:

Если система взаимодействующих частиц замкнутая (изолированная), то в ней выполняется закон сохранения импульса: в замкнутой системе взаимодействующих частиц или взаимодействующих тел, участвующих в поступательном движении, векторная сумма импульсов частиц (тел) до и после взаимодействия остается неизменной:

.         (7-2)

Для записи этого векторного уравнения в скалярной форме выбирают удобную ИСО (ось Ох направляют по движению одного из тел) и находят проекции всех векторов на координатные оси:

Ох:   ;

Оу:   .

Если система взаимодействующих частиц (тел) не замкнутая, но  тогда суммарный импульс системы также сохраняется.

И, наконец, если система не замкнутая и  но равна нулю проекция равнодействующей всех сил на какое-либо направление, например, на ось Ох

тогда выполняется закон сохранения проекции импульса на эту ось Ох.

При поступательном движении системы взаимодействующих частиц (тел) для центра инерции (центра масс) основной закон движения имеет вид:

Если система замкнутая  или  тогда

        (7-3)

в замкнутой системе взаимодействующих частиц (тел) или если  центр инерции (центр масс) системы движется с постоянной скоростью, т. е. по инерции (в частности, если  тогда и )

Формулы (7-3) и словесную формулировку (являющуюся частным случаем закона сохранения импульса) называют законом сохранения центра инерции (центра масс).

I. Закон сохранения импульса:

II. Закон сохранения центра инерции (центра масс):

6. Столкновение частиц

Под столкновением понимают всякое изменение импульса взаимодействующих тел.

Два предельных случая: абсолютно упругое столкновение и абсолютно неупругое столкновение.

Абсолютно упругое столкновение частиц – это такое столкновение, после которого тела движутся с разными скоростями, возникающие в телах деформации полностью восстанавливаются, потери механической энергии не происходит.

При таком столкновении выполняются законы сохранения импульса и механической энергии:

;

Решая (7-4) относительно  получим:

        (7-5)

Частные случаи:

1)

2)

3)

Вывод формул для вычисления  при абсолютно упругом ударе.

Из уравнений (7-4) запишем:

;

Разделив второе уравнение на первое, получим:

           (*)

Домножим уравнение (*) на m2 и решим совместно с первым уравнением (7-4):

Откуда

Домножив уравнение (*) на m1, получим:

Абсолютно неупругое столкновение частиц – это такое столкновение, после которого тела движутся с одной скоростью, вместе, возникающие в телах деформации не исчезают (остаются) и при этом большая часть механической энергии переходит во внутреннюю (тепловую) – диссипация энергии.

При таком столкновении выполняются законы сохранения импульса и полной энергии:

;

W  потеря механической энергии на диссипацию.

Из решения (7-6) получим:

     (7-7)

Демонстрации:

№6. АУУ

№7. АНУ

PAGE   \* MERGEFORMAT1


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

69714. Адвокатура в кримінальному процесі 114 KB
  Адвокат - захисник підозрюваного, обвинувачуваного, підсудного. Конституція України – головні принципи забезпечення підозрюваному, обвинувачуваному, підсудному права на захист, презумпцію невинуватості та змагальності. Адвокат – представник по потерпілого, цивільного позивача і цивільного відповідача.
69715. Вказівники на об’єкти 27.5 KB
  Як відомо, при збільшенні покажчика на одиницю він переміщається на наступний елемент того ж типу. Наприклад, цілочисельний покажчик посилатиметься на наступне ціле число. Як правило, адресна арифметика залежить від типу покажчика. (Інакше кажучи, вона залежить від типа даних, на які посилається покажчик.).
69716. Виділення пам’яті для об’єктів 42 KB
  Використовуючи оператора new, можна динамічно виділяти пам’ять для об’єктів. В цьому випадку оператора поверне покажчик на створений об’єкт. Динамічно створений об’єкт нічим не відрізняється від інших. При його створенні також викликається конструктор...
69717. Стандартні виключення 27.5 KB
  Всі конструктори і методи мають специфікацію, що забороняє генерацію виключень. Функція-метод what() видає рядок-повідомлення про помилку. Передбачається, що виключення типу logicerror сигналізують про помилки в логіці програми, наприклад про невиконання деякої умови.
69718. Вкладені блоки try-catch 28 KB
  При обробці дійсно складних виключень, ви можете зацікавитися можливістю вкладати блоки try і оператори catch всередину інших операторів catch. C++ допускає вкладені блоки try, іншими словами, ви можете згенерувати нове виключення при обробці попереднього.
69719. Обробка несподіваних виключень 27.5 KB
  У програмі оголошені функції badnews, solver і main. Прототип функції solver перераховує виключення, що генеруються в цій функції. Проте ця функція генерує несподіване виключення, коли викликає функцію badnews.
69720. Неспіймані виключення 26.5 KB
  Не дивлячись на найвідчайдушніші спроби обробити виключення, бувають випадки, коли необхідно припинити виконання програми. Відновлення після таких виключень (а також фатальних) неможливе. C++ дозволяє використовувати функції terminate...
69721. Обмеження виняткових ситуацій 29.5 KB
  Обмеження виняткових ситуацій Програміст може обмежити типи виняткових ситуацій які може генерувати функція в інших місцях програми. Фактично можна взагалі заборонити функції генерувати які б то не було виняткові ситуації.
69722. Двійковій режим потоку введення-виведення 22.5 KB
  Метод записує count символів символьного масиву str в потік даних. Ніякі символи-роздільники не впливають на вивід. Він також повертає посилання на потік, тому після операції можна перевірити стан потоку.