Абсолютно неупругий удар.
m1, m2 – массы шаров.
- скорости шаров до удара.
- скорость обоих шаров после удара.
Запишем закон сохранения импульса.
(1)
(2)
Переходя к скалярному выражению получим
(3)
Здесь знак (+) соответствует движению тел в одном направлении, а знак (-) – движению тел навстречу друг другу.
Количество механической энергии перешедшей во внутреннюю энергию (тепло) равно разности энергий до и после удара:
(4)
Рассмотрим частный случай, когда ударяемое тело (m2) неподвижно (v20=0), тогда из формулы (3) следует:
(5)
Пусть масса ударяемого тела велика, (m2 >>m1), тогда из (4) получим:
(6)
То есть, в этом случае почти вся кинетическая энергия переходит в тепло (в кузнице наковальня имеет большую массу).
В случае m2<< m1 (при забивании гвоздя m2 молотком m1 в доску) из формулы (5) получаем:
(7)
То есть, скорость молотка почти полностью передается гвоздю. Тогда из формулы (4) получаем, что Q»0, то есть, кинетическая энергия молотка переходит в кинетическую энергию системы гвоздь-молоток (которая затем затрачивается на преодоление сопротивления доски).
В случае, когда второе тело неподвижно (v20=0) из формул (4) и (5) можно получить следующую зависимость количества тепла Q от отношения масс m2/m1
(8)
Дата добавления: 2015-09-11; просмотров: 1040;