Задачи на столкновения и законы сохранения импульса и энергии: различия между версиями

Содержимое удалено Содержимое добавлено
Строка 21:
== Неупругие столкновения ==
ИДИ ПОСПИ ЛУЧШЕ
=== Задача № 1 ===
 
<!-- Надо бы безликие "задачи номер " переименовать в что-то вроде "Задача на столкновение с неподвижной частицей" ~~~ -->
 
{{Рамка}}
Частица массой <math>m\,\!</math> с кинетической энергией <math>K\,\!</math> сталкивается с неподвижной частицей массой <math>M\,\!</math>. Найдите приращение <math>Q\,\!</math> внутренней энергии системы частиц в результате абсолютно неупругого столкновения.
{{Акмар}}
 
'''Решение.'''
 
Рассмотрим абсолютно неупругий удар двух тел в ЛСО. Налетающая частица движется до столкновения в положительном направлении оси OX со скоростью <math>\vec V\,\!</math>, кинетическая энергия частицы <math>K = {{mV^2 } \over 2}\,\!</math>. В результате абсолютно неупругого удара (слипания) частицы движутся с одинаковой скоростью <math>\vec u\,\!</math>. По закону сохранения импульса <math>mV = (m + M)u\,\!</math>,по закону сохранения энергии <math>{{mV^2 } \over 2} = {{(m + M)u^2 } \over 2} + Q\,\!</math>. Из приведённых соотношений находим <math>Q = {M \over {m + M}}K\,\!</math>.
 
Отметим, что в предельных случаях <math> Q = K, m << M; Q = {M \over m}K << K, m >> M \,\!</math>.
 
Как видим, при неупругом столкновении лёгкой частицы с массивной? например, [[w:электрон|электрона]] с [[w:атом|атомом]], происходит полная передача её кинетической энергии атому: атом возбуждается, а затем испускает фотон.
 
При равенстве масс <math>(m = M)\,\!</math> <math> Q = {K \over 2}\,\!</math>.
 
Отсюда следует, например, что при столкновении двух одинаковых автомобилей, один из которых неподвижен, а другой движется по направлению к нему, половина кинетической энергии идёт на разрушение.
 
=== Задача № 2 ===