@mIka01

Как распределятся скорости после соударения?

Есть два шарика, имеющие разные скорости и массы, летят друг к другу под некоторым углом. Как после соударения изменятся вектора скоростей шаров?
60a83203e16a8770769947.png
  • Вопрос задан
  • 104 просмотра
Решения вопроса 1
hint000
@hint000
у админа три руки
1. Закон сохранения импульса. Сумма импульсов шаров (векторная величина) сохраняется.
2. Обмен энергией (а значит и импульсами) происходит строго по нормали в точке удара.
Да и не вижу смысла подробно пересказывать, статья расскажет лучше: https://ru.wikipedia.org/wiki/Удар#Абсолютно_упруг...
Ответ написан
Пригласить эксперта
Ответы на вопрос 1
@galaxy
Ответ будет сильно зависеть от модели соударения.

Для конкретных расчетов лучше перейти в ИСО, связанную, например, с центром второго шара до столкновения и направить в ней ось X параллельно скорости налетающего первого шара. Тогда минимальный набор параметров этой системы: массы шаров, скорость налетающего шара и прицельное расстояние (между линиями, параллеьными оси Х, проходящими через центры шаров).

Так, при абсолютно упругом соударении и пренебрежении закручиванием шаров сохраняются импульс, энергия и момент импульса. Можно записать соответствующие уравнения, их хватит для определения конечных скоростей (в данном случае закон сохранения момента требует, чтобы проекция скорости налетающего шара на касательную плоскость в точке соударения не менялась после удара - к тому же выводу можно прийти, если считать, что между шарами нет трения).

Такая модель, конечно, будет мало общего с реальностью. В реальности трение в точке соударения - существенный фактор (вспомните удары в бильярде с подкручиванием). Это трение вызывает отклонение от закона сохранения энергии и раскручивает шары. Физика столкновения будет достаточно сложной и конкретный ответ будет зависеть от харатера деформации и возникающих упругих сил и их связи с силами трения.

Даже при центральном ударе (лоб в лоб, прицельный параметр = 0, раскручивания шаров нет, силы трения не имеют значения) все непросто. Закон сохранения энергии может и не выполняться даже в случае упругого материала шаров. В этой хорошей книжке начиная со стр 101 рассматриваются соударения длинных упругих стержней. Если длины (и материал) стержней одинаковы, результат получается, как в школьном учебнике (стержни обменяются скоростями). Когда один из стержней длиннее, макроскопический закон сохранения энергии "перестает" выполняться, т.к. часть кинетической энергии после соударения остается в более длинном стержне в виде упргуих волн.

Думаю, от вас требуется только рассмотреть первый случай.
Ответ написан
Ваш ответ на вопрос

Войдите, чтобы написать ответ

Войти через центр авторизации
Похожие вопросы