Всего на сайте:
303 тыс. 117 статей

Главная | Механика

F·dt 0→dp 0.  Просмотрен 452

К процессам малой длительности относятся

• соударения движущихся тел

• распад тела на части (взрыв, выстрел, бросок).

Примеры

 

В боевиках часто присутствуют сцены, в которых после попадания пули человека отбрасывает по ходу выстрела. На экране это выглядит довольно эффектно. Проверим, возможно ли это? Пусть масса человек М =70 кг и он в момент попадания пули находится в состоянии покоя. Массу пули примем равной т = 9 г, а ее скорость v = 750 м/с. Если считать, что после попадания пули человек приходит в движение (в действительности этому может помешать сила трения между подошвами и полом), то для системы человек— пуля можно записать закон сохранения импульса: р1 = р2. Перед попаданием пули человек не движется и в соответствии с (9.9) импульс системы р1 = m∙v +0. Будем считать, что пуля застревает в теле. Тогда конечный импульс системы р2 = (М + т)∙и, где и — скорость, которую получил человек при попадании пули. Подставив эти выражения в закон сохранения импульса, получим:

 

Полученный результат показывает, что ни о каком отлетании человека на несколько метров не может быть и речи (кстати, тело, брошенное вверх со скоростью 0,1 м/с, поднимется на высоту всего 0,5 мм!).

2) Столкновение хоккеистов.

 

Два хоккеиста массой М1 и М2 двигаются навстречу друг другу со скоростями, соответственно, v1, v2 (рис. 9.12). Определить общую скорость их движения, считая столкновение абсолютно неупругим (при абсолютно неупругом ударе тела «сцепляются» и двигаются далее как одно целое).

Рис. 9.12.Абсолютно неупругое столкновение хоккеистов

 

Применим закон сохранения импульса к системе, состоящей из двух хоккеистов. Импульс системы перед столкновением p1=M1∙v1 M2v2. В этой формуле стоит знак «—» потому, что скорости v1 и v2 направлены навстречу друг другу. Направление скорости v1 считается положительным, а направление скорости v2 — отрицательным. После неупругого столкновения тела движутся с общей скоростью v и импульс системы р2 = (Ml + M2)∙v. Запишем закон сохранения импульса и найдем скорость v:

Направление скорости v определяется ее знаком.

Обратим внимание на одно важное обстоятельство: закон сохранения импульса можно применять только к свободным телам. Если движение одного из тел ограничено внешними связями, то общий импульс сохраняться не будет.

Предыдущая статья:Закон сохранения импульса Следующая статья:Реактивное движение
page speed (0.0165 sec, direct)