Когда мяч ударяется о стену (землю), некоторое количество его импульса должно передаваться покоящейся стене. В противном случае мяч отскочил бы назад с той же скоростью, с которой он столкнулся со стеной. Это приведет к тому, что мяч поднимется точно на ту высоту, с которой он упал на землю, чего не видно. Означает ли это, что земля получает импульс, но преобразуется в звуковую энергию вибрацией земли, столкнувшейся с мячом? Чей конечный результат таков: мяч не деформируется, а земля вибрирует; принцип сохранения импульса сохраняется, поскольку импульс передается частицам земли, которые вибрируют, производя звук.
Но может кто-нибудь объяснить коэффициент реституции!
Редактировать: Из того, что я понимаю сейчас, чтобы найти скорость отделения от скорости приближения, мы должны использовать уравнение, включающее коэффициент восстановления, подставив значения коэффициента восстановления и относительной скорости приближения !!
Я прав? Пожалуйста, дайте мне знать! Это лучшее объяснение, которое я мог придумать! Если я ошибаюсь, могу ли я узнать, как, по вашему мнению, кинетическая энергия мяча после столкновения преобразуется в звуковую энергию?
Когда мяч ударяется о стену (землю), некоторое количество его импульса должно передаваться покоящейся стене.
Это верно.
В противном случае мяч отскочил бы назад с той же скоростью, с которой он столкнулся со стеной. Это приведет к тому, что мяч поднимется точно на ту высоту, с которой он упал на землю, чего не видно.
Это не обязательно правильно. Теоретически мяч может отскочить назад точно с той же скоростью, что и при столкновении со стеной, или отскочить обратно на ту же высоту после удара о землю. Это произошло бы, если бы удар был абсолютно упругим. Причина, по которой его не видно, заключается в том, что никакие столкновения не являются абсолютно упругими. Все столкновения макроскопических тел неупругие, некоторые более неупругие, чем другие. Часть кинетической энергии всегда теряется (преобразуется в тепло, звук и т. д.).
Означает ли это, что земля получает импульс, но преобразуется в звуковую энергию вибрацией земли, столкнувшейся с мячом?
Нет.
Прежде всего, это не импульс, который преобразуется в звук, тепло или другие формы энергии. Это кинетическая энергия, потерянная при неупругом столкновении. Импульс всегда сохраняется.
Я думаю, вы предполагаете, что скорость земли или стены равна нулю после столкновения. Они не. Просто масса земли или стены, которая по существу является массой земли, настолько больше массы шара, что их скорости после столкновения слишком малы, чтобы их можно было наблюдать.
Чей конечный результат таков: мяч не деформируется, а земля вибрирует; принцип сохранения импульса сохраняется, когда импульс передается земле!
Сохранение импульса сохраняется независимо от того, деформируется ли мяч или вибрирует ли земля. Что касается деформации мяча (или чего-то еще), то в основном есть два типа: упругая и пластическая. Смотрите ответ на свой вопрос о коэффициенте реституции ниже.
Но может кто-нибудь объяснить коэффициент реституции!
По сути, коэффициент восстановления представляет собой отношение общей начальной кинетической энергии двух сталкивающихся тел после столкновения к полной кинетической энергии двух сталкивающихся тел до столкновения. Это число от нуля для полностью неупругого столкновения (например, что-то ударяется о стену и прилипает к ней) до 1 для абсолютно упругого столкновения. Как я указал выше, все столкновения на макроскопическом уровне неупругие, поэтому коэффициент восстановления всегда меньше 1.
Возьмем, к примеру, мяч, ударившийся о стену и отскочивший назад. Мы знаем, что кинетическая энергия стены перед столкновением равна нулю. Технически он не равен нулю после столкновения из-за сохранения импульса, но на практике он считается равным нулю при рассмотрении коэффициента восстановления мяча.
На эти дополнительные вопросы отвечает следующее:
На самом деле я связывал закон сохранения импульса и уравнения кинематики! Лучше этого не делать ?
Кинематика — это в основном анализ движения с точки зрения перемещения, времени, скорости и ускорения без учета сил, вызывающих движение. Можно связать это с сохранением импульса, так как, конечно, скорость играет основную роль (в дополнение к массе), связанную с сохранением импульса.
Я также предполагаю, что импульсы стены до и после столкновения равны нулю... Где я ошибся?
Как я уже указывал, считать, что импульс стены после столкновения равен нулю, неверно. Рассмотрим следующий пример.
Подброшенный бейсбольный мяч ударяется о стену. Перед ударом он имеет скорость 40 м/с (90 миль в час). Масса бейсбольного мяча составляет около 0,145 кг. Считай стену продолжением земли. Масса Земли примерно в 6 х кг. Пусть удар мяча абсолютно упругий, поэтому скорость его отскока одинакова. Поскольку мяч переворачивается, изменение его импульса составляет -(0,145)(40)= -5,8 кг-м/с.
Для сохранения импульса изменение импульса Земли должно быть равно и противоположно импульсу шара, или +5,8 кг-м/с. Таким образом, скорость Земли после столкновения равна +5,8 кг-м/с, деленная на массу Земли, или V = 9,75 x РС.
Надеюсь это поможет.
Неупругое столкновение, в отличие от упругого, представляет собой столкновение, при котором кинетическая энергия не сохраняется за счет действия внутреннего трения. _источник: Вилкипедия
При столкновениях макроскопических тел часть кинетической энергии превращается в колебательную энергию атомов, вызывая эффект разогрева, и тела деформируются. Помещения и наблюдения:
Третий закон Ньютона выполняется без исключения; Импульс сохраняется без исключения (здесь сила на земле ограничена областью, где произошло столкновение). Но здесь сила (со стороны мяча) вызывает изменение формы или даже деформацию тела (как в пружине, которая сжимается или растягивается при приложении к ней продольной силы), и поэтому кинетическая энергия не сохраняется. .
Мы не можем наблюдать никакого движения всей стены, и мяч не достигнет исходного положения; видно, что мяч достигает определенной высоты ниже (или на расстоянии меньше), чем его первоначальная высота, из-за потери кинетической энергии мяча (но обратите внимание, что потерянная энергия не передается стенке в виде кинетической энергии, а было бы, если бы с ним обращались как с одной частицей), а звук, форма энергии, производится, возможно (с более чем достаточными доказательствами), из-за столкновения.
Я также просто предполагаю, просто предполагаю, что Земля не является отдельной частицей... Горе мне, если Земля на самом деле является одной частицей... Также я предполагаю, что Земля не является абсолютно твердым объектом , в котором, если бы вы приложили силу, необходимо, чтобы сила изменила свое движение.
Следовательно, хотя это столкновение и вызывает деформацию, деформация носит упругий характер, подобно тому, что происходит в блоке-пружине, используемом для демонстрации колебаний (что имеет фундаментальное значение для понимания производства звука).
Обратите внимание: -
Объяснение :
Часть кинетической энергии, потерянной мячом (очевидно, что он достигает меньшей высоты, чем та, с которой он был первоначально брошен!) энергия будет распределяться между системой шар-стенка (в основном мячом, как мы сейчас увидим). При этом большая часть скорости будет передана мячу, так как он гораздо менее массивен по сравнению со стенкой. Кроме того, стена (может) фактически преобразовывать всю энергию, которую она получает во время столкновения, в формы, отличные от кинетической энергии, что приводит к большому количеству звука из-за вибраций части стены, которая участвует в столкновении! Я говорю так, потому что очень маловероятно, чтобы все части (секции слоев) массы, содержащиеся в сравнительно массивном теле, таком как стена, пострадали из-за незначительного столкновения, как в упомянутом случае. Следовательно, столкновение является лишь частично упругим, и импульс, переданный стенке, не вызывает какого-либо наблюдаемого движения, так как импульс передается слою (участку) массы стенки, испытывающей столкновение, а импульс ее частиц (атомов, скажем, ) преобразуется в колебательные движения слоев частиц, обладающих массой, и поэтому возникает звук ина самом деле стены не двигаются, и столкновение частично упругое... И, чтобы спасти день, импульс сохраняется без исключения на уровне частиц посредством вибраций, хотя никакого чистого поступательного движения земли или стены не происходит :D!!
Любая ошибка, маленькая или большая, в этом очень новом и оригинальном объяснении автора, просит прощения... :D!!
Какое облегчение! Но, пожалуйста, принесите любые споры в комментарии!
Биофизик
мю-sic123