|
Заблокирован
|
|
Закон сохранения импульса - странная штука12.03.2019, 15:33. Показов 6384. Ответов 103
Метки нет (Все метки)
Закон сохранения импульса.
Поскольку тема "про вектор" Что показывает вектор ускорения перепрыгнула, ввиду ея нетривиального продолжения, в раздел гипотез нового времени, хотелось бы вернуться к нашим физ баранам))) Интересно, а с какой стати при неупругом соударении закон сохранения импульса всё-равно работает?!) Каков механизм этого странного явления??? Мех энергии повезло явно меньше, чем импульсу!) Почему?!) Как это объяснить "на пальцах"? Ведь потеря кинетической энергии выражается в потери скорости тел, а импульс тоже определяется через скорость, но при этом закон сохранения импульса работает! Что за ерунда такая?))) Предлагаю потренироваться на кошечках. Условие: На поверхности лежит диск диаметром D и массой M. Трения нет. И тут летит маленькая (её размер << D) пуля массой m со скоростью v параллельно поверхности и попадает в диск (на половине его высоты) и застревает в нём (погружаясь полностью, но не очень глубоко). Три случая попадания пули в диск: 1. "По направлению через центр" (то бишь, скорость пули направлена вдоль прямой, проходящей через центр диска). 2. "По направлению на расстоянии D/4 от центра" (скорость пули направлена вдоль прямой, проходящей точно между центром и краем диска). 3. "По направлению через самый край диска" (то есть, почти по касательной и застревает в самом краю, а поскольку размер пули << D, то считаем, что скорость пули направлена вдоль прямой, отстоящей от центра диска на расстояние D/2 - то бишь по касательной) Вопросы: Какие законы сохранения в данном случае будут работать? С какой скоростью поступательного движения будет двигаться диск после попадания пули в каждом из этих трёх случаев? Доп вопросы: В какую (какие) вид (виды) энергии преобразуется потерянная часть кинетической энергии системы пуля + диск ? Как соотносятся потери кинетической энергии в каждом из трех случаев? В каком случае пуля проникнет глубже в диск? (для случая 3 это некая абстракция, но поскольку пуля маленькая, то вполне допустимая). Можно ли считать, что в данном случае формулировки "потеря кинетической энергии" и "диссипация энергии" эквивалентны и равно применимы? Если есть желание, то ответить и на вопрос как диск будет вращаться после попадания пули в каждом из этих случаев?
0
|
|
| 12.03.2019, 15:33 | |
|
Ответы с готовыми решениями:
103
Лейбниц о законе сохранения импульса Закон сохранения момента импульса и закон сохранения энергии
|
|
483 / 275 / 57
Регистрация: 08.10.2015
Сообщений: 1,190
|
|||
| 14.03.2019, 20:25 | |||
|
Уточню: трения, нет m<<M, диск лежит (а не стоит на ребре), вращением пули можно пренебречь ? Если да, то: 1. Скорость во всех случаях равна mv/M, 2. Вращение с w=2mvL/MR2, R - радиус диска, L - прицельный параметр (минимальное расстояние от продолжения траектории пули и центром диска L=0, R/2, R), 3. Из закона сохранения энергии выделение тепла Q максимально при L=0 / (mv2/2)*(1-m/M) /, минимально при L=R / (mv2/2)*(1-5m/M) /, соответственно ведет себя и глубина проникновения пули. Если знать конкретный механизм торможения (зависимость "трения" от скорости), то можно посчитать и глубину, но это уже будет не совсем школьный уровень. Добавлено через 9 минут
1
|
|||
|
Комп_Оратор)
|
||
| 14.03.2019, 21:04 | ||
|
1
|
||
|
483 / 275 / 57
Регистрация: 08.10.2015
Сообщений: 1,190
|
|
| 14.03.2019, 22:46 | |
|
IGPIGP, Я имею в виду не принудительный, а вполне добровольный физический труд, например затеять в квартире ремонт или красиво переобшить лоджиию. Причем все только своими руками. Ну, или совсем добровольный - сделать то же, но по велению жены. Вносит ясность в мысли или же странные и лишние мысли покидают голову.
0
|
|
|
Комп_Оратор)
|
||
| 14.03.2019, 22:51 | ||
0
|
||
|
Заблокирован
|
||||
| 15.03.2019, 00:20 [ТС] | ||||
|
Пункт 3 - нет, по двум причинам: а) Тут наверное опечатка в последней формуле - вместо 5 троечка должна быть, если не ошибаюсь (арифметика). б) И сама формулировка (начало фразы) не корректна (принципиально). Правильнее было вместо "выделение тепла" написать "убыль кинетической энергии". С этим и были связаны вопросы: Интересно, что разница этой убыли при L=0 и L=R равна m2v2/M, то бишь, не зависит от R Можно и так записать: mv2*(m/M) или (mv2/2)*(2m/M) А отношение убыли кинетической энергии при L=0 и при L=R равно (M-m)/(M-3m) Она и определяет качественно разницу длины пулевого канала. В нулевом приближении можно предположить, что длина канала прямо пропорциональна этой убыли кинетической энергии. Поскольку все формулы были получены в приближении m<<M, то с небольшой натяжкой можно по ней оценить различие убыли кинет энергии при соотношении масс равном 10 и соответственно, чисто качественно, различие длин пулевых каналов. Получается примерно 1,3 При отношении масс равном 100 имеем отношение убыли кинет энергии - 1,02 Можно теперь вернуться к точному выводу формул и посмотреть что будет, если различие масс не так велико. В этом случае различие длин каналов должно быть больше.
0
|
||||
|
зомбяк
1585 / 1219 / 345
Регистрация: 14.05.2017
Сообщений: 3,940
|
|
| 15.03.2019, 03:09 | |
|
titan4ik, по задаче - использовать закон сохранения энергии для её решения нельзя. Потому что "лишняя" энергия совершала работу по торможению пули в диске, и её величина неизвестна (без, например, измерения нагрева диска).
А пользоваться можно законами сохранения импульса и сохранения момента импульса. Поскольку никакое третье тело во взаимодействии диска и пули (в плоскости диска, в которой лежит направление движение пули) не участвует. По поводу поступательной скорости диска с застрявшей пулей - во всех 3 случаях она после столкновения будет одной и той же, строго в соответствии с "абсолютно неупругим столкновением тел". А по поводу вращения - в первом случае вращения не будет (потерянная кинетическая энергия пойдёт только на нагрев диска), в двух других - в системе отсчёта, связанной с центром масс системы в момент столкновения, относительно оси, проходящей через центр масс системы, записывается момент импульса пули, и приравнивается конечному моменту импульса "диска с застрявшей пулей". Соответственно потеря кинетической энергии движения частично пойдёт на это вращение, и только частично - на нагрев (который, зная нач. скорость пули и конечные скорость поступательного движения и скорость углового вращения диска с пулей, можно посчитать как раз по сохранению энергии). Школьной эта задача будет, только если массу пули указать значительно меньше массы диска, когда она мало повлияет на суммарный момент инерции диска с застрявшей пулей и на положение оси центра масс этой системы.
0
|
|
|
1 / 1 / 0
Регистрация: 06.11.2018
Сообщений: 41
|
||
| 15.03.2019, 06:48 | ||
|
Добавлено через 23 минуты Величина полной кинетической энергии тела в соответствии с теоремой Кёнига: Импульс тела - это есть частная производная от полной кинетической энергии этого же самого тела по скорости поступательного движения его центра масс: А момент импульса тела - это есть частная производная от полной кинетической энергии этого же самого тела по скорости вращательного движения его момента инерции: Именно поэтому Лейбниц 350 лет назад указывал, что закон сохранения количества движения Декарта - "весьма похож на болтовню некоторых", поскольку, как он указывал, количество движения сохраняется только в случае взаимодействия абсолютно идентичных тел. Если вот в этом опыте подвесить разные тела, то опыту хана сразу же придёт! https://www.youtube.com/watch?v=oN621Qnf7xI Добавлено через 14 минут С точки зрения математики естественно, что всего лишь только частные производные функций кинетических энергий должны существенно отличаться от их же полных производных и не должны быть способны в полном объёме отражать совокупные свойства тел в динамике, поскольку обладание телами только лишь импульсами или только лишь моментами импульсов в общем случае не есть то же самое, что и одновременное обладание этими же телами величинами кинетических энергий поступательного и вращательного движения, что и объясняет появление взаимоисключающих противоречий между результатами, получаемыми с использованием закона сохранения энергии, и теми результатами, которые основаны на использовании законов Ньютона, лежащих в основе закона сохранения импульсов и моментов импульсов. А поскольку законы Ньютона являются всего лишь частными законами, то на их основе зачастую и делается ошибочный вывод о том, что работа сил и моментов внутри замкнутой многомассовой изменяемой системы равна нулю, а сама область применения закона сохранения импульсов и моментов импульсов ограничивается только лишь \textbf{неизменяемыми абсолютно твёрдыми телами}, которые в природе не существуют, а то, что законы Ньютона доказывают, что, например, утюг или гиря не способны самостоятельно приобретать ускорения без действия на них внешних сил, помимо того, что это и так очевидно, вовсе не являться доказательством того, что работа внутренних сил в многомассовых изменяемых замкнутых системах обязательно должна быть равна нулю, а также не являться доказательством и того, что массы и моменты инерции таких замкнутых систем не могут приобретать ускорения без взаимодействия с массами внешней среды в качестве опоры. Важно не забывать, что в учебных курсах теоретической механики существо отличительных особенностей неизменяемых и изменяемых замкнутых систем применительно к законам сохранения импульсов и моментов импульсов раскрывается, например, следующим образом: Работа внутренних сил в изменяемой системе в общем случае не равна нулю. [М. И. Бать, Г. Ю. Джанелидзе, А. С. Кельзон. Теоретическая механика в примерах и задачах. т. II (динамика) - М., 1975 г., 608 стр. с илл. (стр. 305)]; В то время как главный вектор и главный момент равны нулю, сумма работ внутренних сил, вообще говоря, нулю не равна. [Теоретическая механика. Учеб. для вузов/Н. Н. Поляхов, С. А. Зегжда, М. П. Юшков; Под ред. П. Е. Товстика. Н. Н. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 2000. - 592 с.: илл. (стр. 147)]; В законах количеств движения и кинетических моментов внутренние силы не фигурировали, ибо их главный вектор и главный векторный момент относительно любого центра равны нулю; но алгебраическая сумма работ внутренних сил в общем случае материальной системы не равна нулю, как показано в п. 5° § 2, она равна нулю в частном случае абсолютно твёрдого тела, но уже для упругого тела не равна нулю. [Геронимус Я. Л. Теоретическая механика. Очерки об основных положениях. М., 1973 г. 512 стр. с илл. (стр. 206)]; Доказательство проведено для двух точек абсолютно твёрдого тела, за которые мы можем принять любые точки тела, а потому оно относится ко всем точкам твёрдого тела. В случае упругого тела или изменяемой системы точек сумма работ внутренних сил не равна нулю. Так, например, при падении камня на Землю силы взаимодействия между камнем и Землёй (внутренние силы системы Земля — камень) равны и противоположны, но сумма работ этих сил не равна нулю. [Гернет М. М. Курс теоретической механики. Изд. 3-е, перераб. и доп. Учебник для вузов. М., <<Высшая школа>>, 1973. 464 с. с илл. (стр. 374)]; Как уже известно, главный вектор и главный момент всех внутренних сил для любой механической системы равны нулю. Сумма работ внутренних сил равна нулю только в случае твёрдого тела, а для любой механической системы в общем случае она не равна нулю. [Добронравов В. В., Никитин Н. Н., Дворников А. Л. Курс теоретической механики. Изд. 3-е, перераб. Учебник для вузов. М., <<Высшая школа>>. 528 с. с илл. (cтр. 293)]; При виртуальном перемещении твёрдое тело остаётся твёрдым. Но ничто не запрещает нам рассматривать перемещения деформируемых тел. Следует только помнить, что в этом случае работа внутренних сил не будет равна нулю. [Парс Л. А. Аналитическая динамика. М., 1971. 636 стр. с илл. (стр. 38)]; Итак, мы доказал теорему об изменении кинетической энергии: дифференциал кинетической энергии системы материальных точек равен элементарной работе всех сил, приложенных к её точкам. В формулировке этой теоремы весьма существенно, что в ней речь идёт о всех силах, а не только о внешних силах, как это имело мест в предыдущих теоремах этой главы. В предыдущих теоремах суммировались сами силы или их моменты и в силу третьего закона Ньютона сумма всех внутренних сил (или их моментов) оказывалась равной нулю и могла быть отброшена. Теперь же в теореме об изменении кинетической энергии суммируются скалярные произведения Рассмотрим теперь систему, которая не является консервативной, но у которой часть сил потенциальна. Для такой системы Следовательно, дифференциал полной энергии для систем, на которые действуют непотенциальные силы, равен элементарной работе не потенциальных сил. Таким образом, кинетическая энергия при движении замкнутых систем не остаётся постоянной, а меняется за счёт работы внутренних сил. Эта работа равна нулю, если все силы потенциальны и движение начинается и заканчивается на одной и той же поверхности уровня Однако отсюда вовсе не следует, что внутренние силы не влияют на движение системы. Это было бы так, если внутренние силы были бы уравновешенной системой сил. Однако они таковой не являются, поскольку приложены к разным точкам. Если система состоит из нескольких твёрдых тел, то работа внутренних сил каждого твёрдого тела равна нулю, но работы внутренних сил, действующих между каждыми двумя твёрдыми телами, принадлежащими к этой системе, в общем случае не равны нулю. [Кильчевский~Н.~А. Курс теоретической механики. Том 1. (Кинематика, статика, динамика точки). М., 1972, 456 стр. с илл. (стр. 147)]. \end{itemize}
0
|
||
|
Комп_Оратор)
|
|||
| 15.03.2019, 08:46 | |||
|
SubstantiaS, данный маленький случай, это в принципе механизм, того странного мира в котором вы живёте и это было заметна с самого начала. Переключитесь. Утренние прогулки, стакан тёплого молока, хорошее чтение. И что-то, что именно вам - бальзам на душу. Остальное оставьте на время. Большие посты, SubstantiaS, при этом, тоже не нужны. Участвовать в чтении таких текстов не лёгкая затея, учитывая их ошибочность. Добавлено через 14 минут И ещё:
1
|
|||
|
Заблокирован
|
|||||
| 15.03.2019, 11:22 [ТС] | |||||
|
На самом деле потерянная кинетическая энергия, которая определяется как разница между исходной кинетической энергией системы (кинет эн пули) и конечной (кинет энергия поступательного дв диска с пулей пюс кинет эн вращательного дв диска с пулей) идёт на разогрев, на пластическую деформацию пули и материала диска и на разрушение пули и материала диска. В зависимости от пары материалов доля от потерянной кинет энергии, которая уходит на нагрев, может быть различной. Если оба материала металл, то она весьма высока (порядка 95%). Если это металл (пуля) и дерево (диск), то представляется, что она значительно меньше. Принципиально то, что не вся потерянная кинет энергия системы идёт на нагревание. Я вот использовал закон сохранения энергии а) для определения убыли кинет энергии системы - абсолютно строго и корректно б) для оценки разницы длины пулевого канала. Качественно. Это использование тоже вполне корректно с той оговоркой, что это оценка. Остался ещё один вопрос не проясненный - корректно ли называть всю убыль кинет энергии этой системы диссипацией? P.S.1. Кстати, при пробитии брони подкалиберными снарядами (бопсами) тоже большая часть энергии расходуется не эффективно - волей неволей уходит на нагрев. P.S.2. Есть ещё один интересный побочный милитари-эффект этой задачки. О нём умолчу) Добавлено через 10 минут О высоких материях: В рамках статики - "бывает". Тело лежит на некой горизонтальной поверхности в грав поле земли. Сила тяжести, сила реакции опоры и т.п. имею место быть. А перемещений нет. Добавлено через 34 минуты имеюТ место быть)
0
|
|||||
|
Комп_Оратор)
|
|||||
| 15.03.2019, 12:06 | |||||
|
Давайте обратным путём. titan4ik, теперь, не о законе сохранения импульса. Посмотрите какой диалог я веду. Это не моё ЧСВ, поверьте. Вы же не только не участвуете, вы находите частности не имеющие прямого отношения, а скорее декорирующие вопрос и смещаете акцент в достаточно произвольном направлении. Я вам предложил начать новую тему с хорошо очерченным вопросом не зря. Не хотите, - как хотите. Добавлено через 21 минуту
0
|
|||||
|
483 / 275 / 57
Регистрация: 08.10.2015
Сообщений: 1,190
|
||
| 15.03.2019, 12:13 | ||
|
(В оправдание замечу, что дело было около 3-х часов ночи.)
2
|
||
|
Заблокирован
|
|||||||
| 15.03.2019, 12:41 [ТС] | |||||||
|
Ваше высказывание (предикат) для нашей части вселенной есть false, а не true. Если Вы этот очевидный факт не признаете - то, на мой взгляд, это свидетельство отсутствия той самой "добротности" в части банальной логики. Или особого состояния души) Бывает у всех) Добавлено через 7 минут Кроме того, например, в рамках приближения абсолютно твердого тела... сами понимаете, что тут и эти "костыли" вроде конопочек не помогут.
0
|
|||||||
|
Комп_Оратор)
|
|||||
| 15.03.2019, 13:15 | |||||
Добавлено через 6 минут
0
|
|||||
|
Заблокирован
|
|||||
| 15.03.2019, 13:30 [ТС] | |||||
|
А за Вас я решать не вправе, поэтому и уточнил - "В каком контексте?" Получил ответ "В любом", то есть никаких доп ограничений у вашего предиката нет А вот этот Ваш самодостаточный предикат:
0
|
|||||
|
Комп_Оратор)
|
|||
| 15.03.2019, 13:56 | |||
|
titan4ik, у SubstantiaS, при всём при том, есть слагаемое, - потенциальная энергия. Этот человек понимает, что в самом простом случае упругого соударения двух одинаковых шаров (встречное с равными по модулю скоростями в системе наблюдателя), есть момент, когда оба останавливаются. Это значит, что применив недеформируемую модель (успешно применимую, но не для описания такого рода, взаимодействия), нужно ввести в модель святого духа, который накопит исчезнувшую кинетическую энергию, а потом единовременно и поровну её превратит опять в кинетическую. То есть, высказывание о том, что в модели, где пренебрегают деформациями их попросту нет, - гениально, но от гениальности до тупости, - один шаг. Добавлено через 8 минут
0
|
|||
|
Заблокирован
|
||||
| 15.03.2019, 14:02 [ТС] | ||||
|
Поэтому (напоминаю Вам в третий раз) я и задал вопрос о контексте. И - получил от Вас категоричный и однозначный ответ. На базе этих двух информ блоков и сделал свой вывод: Ваш предикат is false. P.S. Мой-то диалог с Вами был гораздо короче - понять его суть совсем не сложно. Удачи Вам и успехов. Оставляю всё это это на суд случайных читателей данной темы. Добавлено через 3 минуты Вы видите, опять Вы хотели сказать одно, а сказали другое. Во так и "про силы".
0
|
||||
|
Комп_Оратор)
|
|||
| 15.03.2019, 14:20 | |||
|
0
|
|||
|
Заблокирован
|
||||
| 15.03.2019, 14:34 [ТС] | ||||
|
0
|
||||
|
1 / 1 / 0
Регистрация: 06.11.2018
Сообщений: 41
|
||
| 16.03.2019, 06:00 | ||
|
Если Вы исходите из того, что изложено в учебниках 8-го класса, например, такого: где Об этом ознакомьтесь, пожалуйста, перейдя по ссылке ниже: http://www.webmath.ru/poleznoe/formules_8_5.php Или в Вашем сознании сформировался некий сакральный смысл сказанного Вами же: "Скорость это интеграл ускорения по времени.". Тогда изложите этот сакральный смысл, желательно не на пальцах или языком, а с использованием имеющихся у Вас математических знаний. Предлагаю Вам не толочь воду в ступе. Уж больно Вы агрессивны, как швейцар у входа на форум!
0
|
||
|
Комп_Оратор)
|
||||
| 16.03.2019, 09:59 | ||||
|
Интеграл который вы показали предполагает, что ускорение, вообще говоря, это функция времени. То есть a=a(t). Но u=u0+at толко если a=const(t) И да, SubstantiaS, я исхожу из того, что к сожалению не излагают в SubstantiaS, отрадно видеть не большой текст. SubstantiaS, я делал оценочные суждения в ваш адрес и наверное, в отдельных моментах резковато. Но в основном это результат вашей деятельности. Сравните свои выступления с другими и может тогда поймёте почему.
0
|
||||
| 16.03.2019, 09:59 | |
|
Закон сохранения импульса Закон сохранения момента импульса Закон сохранения момента импульса Задача на закон сохранения импульса Искать еще темы с ответами Или воспользуйтесь поиском по форуму: |
|
Новые блоги и статьи
|
|||
|
Часы электронные
Uhbif79 12.08.2026
Выкладываю программу часов. Программа позволяет:
1. Использовать системное время и дату,
2. Есть возможность вводить время и дату вручную.
3. Реализованы 2 будильника: начало и конец рабочего дня. . . .
|
Часы с будильником на основе класса QLCDNumber
Uhbif79 12.08.2026
Всем добрый день, выкладываю программу часов с будильником на основе класса QLCDNumber.
Здесь я пробовал самостоятельно создавал классы, впервые столкнулся с видимостью переменной одного класса из. . .
|
Установка MinGW GCC 16.2 и CMake
8Observer8 10.08.2026
VK Видео:
https:/ / vkvideo. ru/ video-240781534_456239017
YouTube:
eY5-5PyI9NM
Текстовая версия
|
Неделя из жизни имитационной модели склада: мои кривые руки растут, откуда надо
anaschu 10.08.2026
Неделя из жизни имитационной модели склада: как я почти написал неправильную логику и что с этим делать
Работаю сейчас над учебно-рабочим проектом: строю в AnyLogic имитационную модель процессов. . .
|
|
Калькулятор для расчета родства
russiannick 07.08.2026
1. Задача: Создать калькулятор для расчета родства.
Родственных связей существует 8 ступеней, такие как:
p - отец
P - мать
q - муж
Q - жена
b - брат
B - сестра
s - сын
S - дочь
|
Мир по моей воле
kumehtar 07.08.2026
Когда-то кажется, что всё просто. Ты весь такой светлый. Причиняешь добро. Борешься за справедливость в этом тёмном мире.
Потом начинаешь замечать одну неприятную вещь. Почти каждый хороший. . .
|
Кредитный калькулятор
Maks 05.08.2026
Решение задачи по прикладной информатике средствами 1С.
Задача:
Напишите приложение-калькулятор, которое помогает рассчитывать параметры кредита для аннуитетного и дифференцированного видов. . .
|
У нас сейчас поговорку "Опять 25" нужно переделать на "Опять +35".
kumehtar 04.08.2026
С ностальгией вспоминаю времена моего детства, когда у нас и правда +25 - была максимальная температура летом. Раньше +25 °C реально казались вершиной жары, когда можно было весь день пропадать на. . .
|