Физика
1.4.8. Закон изменения и сохранения механической энергии
Абсолютно упругий удар
Проанализируем результат. Рассмотрим частные случаи.
1. Соударения одинаковых шаров (рис. 6.5).
\({m_1} = {m_2}\).
Рис. 6.5
Выражения (6.24) и (6.25) имеют вид
\({u_1} = {v_2},\) \({u_2} = {v_1}\),
т.е. шары равной массы обмениваются скоростями.
2. Один шар до удара покоится:
\({v_2} = 0\).
Выражения (6.24) и (6.25) имеют вид
\({u_1} = \frac{{\left( {{m_1} - {m_2}} \right){\rm{ }}{v_1}}}{{{m_1} + {m_2}}};\quad \;{u_2} = \frac{{2{m_1}{v_1}}}{{{m_1} + {m_2}}}.\) (6.26)
Поведение шаров зависит от соотношения масс:
Поведение шаров зависит от соотношения масс:
а) m1 > m2. Первый шар продолжает двигаться в том же направлении, как и до удара, но с меньшей скоростью (u1 < \({v_{\rm{1}}}\)), рис. 6.6. Второй шар начинает двигаться в том же направлении;
Рис. 6.6
б) m1<m2. После удара направление движения первого шара изменится – шар отскакивает обратно (рис. 6.7). Второй шар движется в ту сторону, в которую двигался первый шар до удара.
Рис. 6.7
Чем больше разница в массах, тем меньшую энергию передает малый шар большому. При m1<<m2u2= 0. Например, при абсолютно упругом ударе электрона с атомом электрон полностью сохраняет кинетическую энергию;
в) m1= m2. После удара остановится первый шар, а второй будет двигаться с той же скоростью и в том же направлении, в котором двигался первый шар до удара (рис. 6.8).
Рис. 6.8
Таким образом, при абсолютно упругом ударе общая кинетическая энергия тел сохраняется, но распределяется между ними в зависимости от их масс и скоростей.
Другие материалы по данной теме
Определение
Полная механическая энергия Е материальной точки
Видео
2.12. Закон сохранения энергии
Формула
\({E_{\rm{}}} + {E_{\rm{}}} = {\rm{const}}\)