Сохранение импульса с вращающимся телом

Я учусь в средней школе, и у меня есть вопрос по части (а) относительно сохранения линейного импульса. В нем говорится использовать закон сохранения импульса для определения скорости стержня после столкновения, но я нахожу это скептичным, поскольку расстояние от центра масс не принимается во внимание. Разве скорость стержня после столкновения не должна зависеть от места удара стержня (центр стержня, а не конец)? Я думаю, что это должно учитывать расстояние от ЦМ, поскольку большая часть начального импульса может быть преобразована в угловой импульс, а не в линейный импульс, если стержень ударится в конце, но я могу ошибаться. Предполагается, что внешние силы отсутствуют и стержень находится на горизонтальной поверхности без трения.

Линейная скорость центра масс стержня будет зависеть только от линейного количества движения ударяющей по нему массы. Линейный импульс и угловой момент — это разные физические вещи, поэтому вы не можете конвертировать между ними.
В зависимости от траектории ударяющего объекта он будет передавать разное количество кинетической энергии, как линейного, так и углового момента, стержню, который затем будет иметь эти разные количества этих соответствующих величин. Обратите внимание, что любой движущийся объект имеет ненулевой угловой момент, если только он не находится на линейной траектории, проходящей через начало системы координат.
PS: .. если импульс, связанный с положением и вращением, не компенсирует друг друга, конечно.
Спасибо, ребята, за помощь!

Ответы (1)

Скорость стержня полностью определяется изменением скорости ударяющего объекта и связанным с ним обменом импульсом.

Как правильно говорит Аарон, импульс и угловой момент — две независимые, невзаимозаменяемые величины.

Учитывается расстояние. Если бы объект столкнулся со стержнем на высоте, отличной от L/6, скорость возврата не была бы равна -v/2.

Конечные скорости обоих объектов зависят от того, куда попал стержень.

Максимум полной энергии поступательного движения возникает при ударе стержня посередине. В таком случае энергия не тратится на его вращение.

Минимум полной энергии поступательного движения происходит, если стержень ударяется в конец. В таком случае большая часть энергии тратится на его вращение.

Обратите внимание, что для сохранения углового момента необходимо учитывать все движения, а не только вращение.

Сохранение импульса с вращающимся телом
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v