Удар

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Пружний удар двох однакових за масою тіл
Абсолютно непружний удар двох тіл

Удар — подія, при якій фізичні тіла взаємодіють між собою зі значними силами впродовж відносно короткого проміжку часу.

Розрізняють пружні удари і непружні удари. При пружному ударі виконується закон збереження механічної енергії — сума потенціальних і кінетичних енергій механічного руху тіл зберігається. При непружному ударі частина енергії перетворюється в тепло і механічна система втрачає енергію. Абсолютно непружним ударом називають такий удар, при якому вся енергія відносного руху тіл переходить у тепло і тіла злипаються.

При ударі виконується закон збереження імпульсу.

Центральний удар двох тіл[ред.ред. код]

Загалом при ударі двох тіл, вони можуть обертатися і розлітатися в різні боки. Такий удар складний для розгляду. Найпростіше розглянути центральний або лобовий удар, при якому відносний рух тіл відбувається вздовж однієї прямої. Такий удар можна розглядати в системі відліку, в якій друге тіло перед ударом перебувало у стані спокою. Закони збереження енергії та імпульсу дозволяють записати систему рівнянь у випадку пружного і непружного удару

Абсолютно пружний удар[ред.ред. код]

Закон збереження імпульсу:

 m_1 v_1 = m_1 v_1^\prime + m_2 v_2^\prime

Закон збереження енергії

 \frac{m_1 v_1^2}{2} = \frac{m_1 v_1^{\prime 2}}{2} + \frac{m_2 v_2^{\prime 2}}{2}

Тут штриховані змінні позначають швидкості тіл після удару. Розв'язок цієї системи рівнянь:

 v_1^\prime = \frac{m_1 - m_2}{m_1 + m_2} v_1 ,
 v_2^\prime = \frac{2m_1}{m_1 + m_2} v_1 .

Особливо цікавий випадок рівності мас. Тоді

 v_1^\prime = 0 ,
 v_2^\prime = v_1

Після удару перше тіло повністю зупиняється і передає свою кінетичну енергію другому тілу.

Якщо перше тіло легше від другого, то воно відскочить назад. Якщо важче - продовжуватиме рухатися в тому ж напрямку.

Абсолютно непружний удар[ред.ред. код]

За законом збереження імпульсу:

 m_1 v_1 + m_2 v_2 = (m_1 + m_2) V \, ,

де V - швидкість злиплих тіл. Як наслідок

 V = \frac{m_1}{m_1 + m_2} v_1 .

Загальна швидкість руху стане меншою, оскільки на перше тіло налипло друге.

Див. також[ред.ред. код]

Фізика Це незавершена стаття з фізики.
Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.