Предсказание направления движения после столкновения

Предположим, два бильярдных шара одинаковой массы м двигаясь по той же оси Икс с той же скоростью и через некоторое время т "=" 0 они сталкиваются. Никакие другие силы не действуют на два бильярдных шара. Поэтому полный импульс до столкновения должен быть равен полному импульсу силы после столкновения, то есть:

п я "=" п ф "=" 0
Но мы можем иметь нулевой общий импульс, даже если два шара движутся в противоположных направлениях в у оси с той же скоростью после столкновения. Тогда и импульс, и энергия сохраняются. Итак, как можно предсказать, в каком направлении будут двигаться шары после столкновения? (Если направление силы во время столкновения известно, то направление можно предсказать. Но нет общего правила для направления силы при столкновении двух объектов).

Сила при столкновении пройдет через точку контакта нормально.
Присутствует ли здесь трение? Это настоящие шары или просто точечные массы?
Прочитайте этот пост для визуализации обмена импульсом, когда движение не является коллинеарным.

Ответы (2)

В идеальном случае силы действуют вдоль линии, соединяющей центры двух шаров.

Почему в идеальном случае это происходит? Это потому, что не предполагается никакого трения?
Единственными контактными силами являются нормальные силы в точке контакта — никакие силы трения (ненормальные) не действуют.

Сценарий, который вы представляете (мячи не отскакивают в предыдущем направлении), на самом деле обычно происходит в реальной жизни. прямой отскок происходит только в том случае, если начальные скорости коллинеарны. В случае покоящегося шара вектор скорости движущегося шара должен быть направлен к центру покоящегося шара.

Если векторы скорости не коллинеарны, то шары не будут иметь прямого удара, а направления после столкновения будут повернуты от исходных. чтобы предсказать направления, вам нужно знать смещение скоростей или угол между линией центра к центру и скоростями.

И поскольку вы говорите о бильярде, вращение каждого шара также будет влиять на направления после столкновения.

Но в моем сценарии импульс равен нулю до и после столкновения. На какой оси ноль, не имеет значения.
Вы спросили о направлениях после столкновения. Я сказал, что это зависит от того, как векторы скорости совпадают с линиями соединения центров масс. Направления после столкновения могут быть вдоль линий, отличных от направлений до столкновения. Я согласен, что оси не имеют значения, но имеет значение смещение скоростей.