Я считаю само собой разумеющимся, что когда мы говорим, что что-то сохраняется, это понимается « во всей своей целостности».
Энергия представлена скаляром J и сохраняется при упругом столкновении.
импульс - это произведение числа (кг) на скорость, которая является вектором и , следовательно, имеет направление: . (В круговом движении мы говорим, что скорость постоянна, но скорость постоянно меняется).
При упругом столкновении, если шар A (m = 1) с v = p = +8 по оси x (E = 32) ударяет по покоящемуся шару B (M = 3), B продолжит движение ( p = 4 * 3 = +12, E = 24), а A отскочит в противоположном направлении (p = v = -4, E = 8). Делаем вывод, что: +12 -4 = +8, импульс сохраняется (а также энергия: Е = 8 + 24 = 32 Дж)
Если бросить абсолютно упругий мяч о стену, энергия J сохраняется. значение скорости не меняется, но направление вектора меняется на противоположное.
Я спрашиваю: импульс чего сохраняется? если это импульс системы, то это неверно в первом случае, если это импульс отдельных шаров, то это неверно во втором случае.
Язык науки должен быть точным, я надеюсь, вы не сочтете это мелочью, но я спрашиваю: существует ли общее определение « сохраняемого », действительное для всех случаев? почему широкая/разрешительная интерпретация принципа в случае импульса? Или, скорее всего, где я ошибся?
РЕДАКТИРОВАТЬ :
Это означает, что стенка обладает импульсом 2mv (для массы m и скорости v). Но обратите внимание: поскольку масса стены невероятна по сравнению с мячом, скорость совершенно незаметна!
Если бы импульс стены был равен 2 мв, энергия прыгающего мяча была бы незаметно меньше, но все же меньше: и Энергия шара не сохранится. Это означает, что идеальное упругое столкновение с неподвижным телом невозможно в том смысле, что ни одно тело не может иметь CoR = 1. верно?
Импульс сохраняется по величине и направлению. Таким образом, чтобы проанализировать любую ситуацию сохранения импульса, вы всегда должны начинать с
Что касается мяча и стены, вы правы в том, что импульс не сохраняется , если вы смотрите только на мяч . Если учесть, что в систему входит стена, то сохраняется закон сохранения импульса. Это означает, что стена содержит импульс (для массы и скорость ). Но обратите внимание, что, поскольку масса стены невероятна по сравнению с мячом, скорость совершенно незаметна !
Сохраняется импульс всей системы . Фундаментальная причина этого в том, что законы физики одинаковы везде в космосе. Этот аргумент в пользу сохранения импульса называется теоремой Нётер .
Итак, где вы ошиблись в своем исходном примере? Ну, вы предположили, что стена была полностью жесткой. На самом деле это не так. Кирпичи в стене будут слегка отскакивать , когда в них попадет мяч. Поскольку стена намного массивнее мяча, эта крошечная отдача кирпичей имеет достаточную скорость, чтобы обеспечить сохранение общего импульса (как по величине, так и по направлению)!
Упругое столкновение означает, что общая кинетическая энергия всей системы до и после столкновения одинакова.
Таким образом, мяч может отскочить от стены, а стена может отскочить таким образом, что получится упругое столкновение.
Физик создал импульс как свойство системы, которое сохраняется, если на систему действуют только внутренние силы. Сила определяется как внутренняя в системе, если к системе приложена сама сила и ее реакция.
Из предыдущей гипотезы вы можете продемонстрировать, что импульс определяется как
Последний пример является самым простым, поскольку, когда первый шар касается второго, А прикладывает силу к В, для третьего принципа движения В прикладывает силу к А, поэтому, если вы рассматриваете систему только с одним шаром, импульс не сохраняется, потому что реакция на силу не действует в системе, но если вы рассматриваете оба шара как вашу систему, импульс сохраняется, поскольку действие и реакция принадлежат системе.
Если мяч отброшен к стене, чтобы сохранить импульс, вы должны решить, какова ваша система. Выбор только мяча не сработает (импульс — это вектор, измените направление, и вы измените вектор). Если вы выберете мяч и стену, стена должна свободно двигаться: возможной ситуацией может быть стена, парящая в пространстве, ударенная мячом, она начнет двигаться. Но поскольку стена прикреплена к дому, а дом к земле, на них будут действовать силы, поэтому каждая сила должна быть внутренней, чтобы сохранить свой импульс. Практически вы должны рассматривать всю землю как свою систему.
сафкан
сафкан