импульс и энергия стержней

введите описание изображения здесь

У меня есть два электромагнита, и я прикрепляю их к двум стержням (одинаковой массы) так, чтобы первый был прикреплен к центру первого стержня, а второй - к концу второго стержня. Теперь я приближаю их и включаю ток. Когда это произойдет, из-за магнитной силы оба стержня оттолкнутся и уйдут (устроены таким образом).

Теперь какова энергия и импульс обоих стержней без учета потерь.

Второй стержень будет иметь как угловой момент, так и линейный импульс, а первый стержень будет иметь только линейный импульс. Как объяснить сохранение импульса в этом случае.

На изображении зеленые прямоугольники представляют электромагниты, а черные прямоугольники представляют собой стержни.

Можете ли вы нарисовать схему, чтобы показать, что происходит. Из вашего описания непонятно, какую геометрию вы используете.
Я добавил изображение. @ДжонРенни
Думаю углового момента не будет. Но я подожду количественного ответа

Ответы (1)

Вы предполагаете, что угловой момент правого стержня после разделения стержней будет равен нулю, но это не так. Рассмотрим эту диаграмму, показывающую стержни до и после:

Стержни

Угловой момент всегда измеряется относительно некоторой точки отсчета. Можно использовать любую контрольную точку, но для удобства я выбрал центр масс двух стержней и отметил его красной точкой.

Как только стержни разошлись, мы ожидаем, что правый стержень будет двигаться вправо и не будет вращаться, а левый стержень будет двигаться влево и будет вращаться против часовой стрелки. Дело в том, что угловой момент равен скорости, умноженной на нормальное расстояние до точки отсчета. Это означает, что правый стержень имеет ненулевой угловой момент, и его угловой момент будет равен и противоположен полному угловому моменту левого стержня.

Этот ответ действительно полезен. У меня есть сомнения, как мы измеряем линейный импульс. Используем ли мы точку отсчета, как вы объяснили здесь.
@SanthiKabir: мы не используем точку отсчета для измерения линейного импульса, но используем систему отсчета. Например, я стою на месте, пока сижу, печатая это, поэтому мой импульс равен нулю. Но подождите, на моей широте вращение Земли означает, что поверхность движется со скоростью около 290 м/с, так что мой импульс не должен быть в 290 раз больше моей массы? Но тогда Земля вращается вокруг Солнца со скоростью около 30 000 м/с, так что мой импульс не должен быть в 30 000 раз больше моей массы? И так далее. Чтобы определить линейный импульс, нам нужно указать нашу систему отсчета. Однако независимо от того, какую систему отсчета мы используем, полный импульс всегда сохраняется.
импульс и энергия стержней
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v