«механика»
Дәріс 17, 18. Соқтығысулар
жүктеу/скачать 2,67 Mb.
|
| Дәріс 17, 18. Соқтығысулар
Қатты денелер соқтығысқан кезде деформацияланады. Нәтижесінде соқтығысқан денелер энергиямен және импульспен алмасады. Алғашқы энергияның белгілі бір бөлігі серпімді деформацияның потенциалдық энергиясына айналып, тербеліс пен толқынның пайда болуына және ішкі үйкеліс күшіне қарсы жұмыс жасалуға жұмсалады. Ал энергияның қалған бөлігі дененің ішкі энергиясын арттыруға, яғни температураны жоғарылатуға кетеді. Денелердің соққысын оқып зерттеген кезде импульстің сақталу заңы мен механикалық энергияның сақталу заңы басты роль атқарады. Серпімді соққы кезінде дененің ішкі энергиясы өзгермейді. Егер соқтығысушы денелердің жылдамдықтары масса центрлерін қосатын түзудің бойында жатса, ондай соққыны орталық соққы деп атайды. Орталық соққы кезінде соқтығысушы денелерге сыртқы күштер әсер етпейді. Бұл жағдайда импульстің сақталу заңы мен энергияның сақталу заңдары орындалады. Массалары және тең болатын абсолютті серпімді шарлар соқтығысқанға дейін сәйкесті және жылдамдықтарымен (ОХ осінің бойымен бір бағытта ) қозғалысы деп жориық. Осы шарлардың соқтығысқаннан кейін жылдамдықтары және анықтайық. соқтығысқанға дейін соққы соқтығысқаннан кейін 1- cурет Шарлар соқтығысқанға дейін де соқтығысқаннан кейін де деформацияланбайды. Сондықтан жүйенің потенциалдық энергиясы өзгермейді. Оны нольге тең деп алуға болады. Енді энергияның сақталу заңы мен импульстің сақталу заңдарын жазайық. (1) (2) Қозғалыс х осінің бойында жүретіндіктен, жылдамдық векторы оның осы аталған ось бағытындағы модульдеріне тең болады. Бұл теңдеулерді топтастыратын болсақ (3) (4) Енді (3) теңдеуден (5) Сонда (4) мен (5) теңдеулерді салыстыра отырып, (6) Бұдан шарлардың соқтығысқанға дейінгі жылдамдықтарының қосындысы олардың соқтығысқаннан кейінгі жылдамдықтарының қосындысына тең болады. Жоғарыдағы (6) теңдеуден анқытауға тиісті жылдамдықтарды анықтайық. Осы , мәндерін импульстің сақталу заңының (2) теңдеуге қойып (7) (8) Бұл теңдеулерді белгісіз ,үшін шешетін болсақ, онда (9) (10) Серпімсіз соққылар кезінде денелер деформацияланады да, соқтығысқаннан кейін бірдей жылдамдықпен қозғалады. соқтығысқанға дейін соқтығысқаннан кейін 2- cурет Шарлардың соқтығысқанға дейінгі массалары мен жылдамдықтары белгілі деп, ал соқтығысқаннан кейінгі жылдамдығы белгісіз деп аламыз. Бұл жағдай үшін ОХ осінің бойындағы импульстің сақталу заңы (11) Бұдан (12) Энергияның сақталу заңы бойынша кинетикалық энергияның белгілі бір бөлігі серпімді деформацияның энергиясына айналады. Бұл процестің математикалық теңдеуін соқтығысқанға және соқтығысқаннан кейін кинетикалық энергияларының айырымы ретінде (13) (14) Немесе (12) –(14) теңдеулерден (15) Көпшілік жағдайларда абсолютті серпімді соққы кездеспейді. Яғни соқтығысу денелерде белгілі бір мөлшерде деформацияланады. Оы құбылысты сипаттау үшін К қалпына келтіруші коэффициенті деп аталатын шама енгізіледі. Ол соқтығысушы денелердің серпімділік өлшемін көрсетеді. Қалпына келтіру коэффициенті тек қана дененің характеристикасы болып табылмайды. Ол өзара әсерлесуші денелердің жылдамдықтарына тәуелді. Қалпына келтіру коэффициенті 3-сурет. Шала серпімді соққы. Негізгі әдебиет: [1-11] Қосымша әдебиет: [12-23] жүктеу/скачать 2,67 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|