Вопрос о столкновениях

Рассмотрим систему из двух одинаковых сферических тел, соединенных натянутой безмассовой струной. Если одно тело находится в начале координат, то другое находится в некоторой координате ( Икс , у ) . Нить, соединяющая эти тела, образует угол Z с Икс ось. Теперь рассмотрим другой такой же шар, который движется с некоторой скоростью В параллельно Икс оси так, что он в конце концов столкнется с телом, расположенным в ( Икс , у ) . Столкновение упругое.

Ясно, что в этом случае струна производит некоторый импульс, имеющий горизонтальную составляющую. Мои вопросы заключаются в следующем:

  1. действует ли импульс на оба тела, соединенные струной? Это та же сумма?
  2. Импульс не может сохраняться для двух сталкивающихся сфер, поскольку существует горизонтальный импульс?
  3. Какова цель импульса? (как трение всегда противодействует движению соприкасающегося тела, что делает этот толчок?)

Ответы (1)

Если струна безмассовая и натянутая, то скорость волны бесконечна, то есть составляющая силы при одной массе будет немедленно ощущаться при другой массе. Но чтобы ответить на ваш первый вопрос, не вся сила удара будет передаваться по струне, как это видно из этой диаграммы:

введите описание изображения здесь

Что касается вашего второго вопроса: импульс для системы всегда сохраняется. В этом случае вам нужно посмотреть на горизонтальную составляющую импульса (распределенную между двумя массами) и вертикальную составляющую (одна начнет двигаться вверх, другая начнет двигаться вниз).

По третьему вопросу - после этого столкновения система двух масс будет двигаться вправо (центр масс получает суммарный импульс вправо) и вращаться по часовой стрелке (из-за действия натяжения, приводящего к шар, по которому был нанесен удар, испытывает направленную вниз составляющую силы, а другой шар испытывает направленную вверх силу).

количество импульса, передаваемого струной, равно ли оно количеству, необходимому для того, чтобы импульс верхнего блока вдоль струны наружу стал равным нулю, или он также зависит от нижнего блока? (имеется в виду система блоков, соединенных нитью, верхняя сфера испытывает столкновение)
Я думаю, что вы могли бы заменить струну плюс второй груз той же массой, касающейся другой стороны первого груза, — тогда вы увидите, что, когда две массы равны , та, в которую ударили, действительно начинает движение под прямым углом к струна, а оставшаяся часть импульса передается другой массе.
Вопрос о столкновениях
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v