Eine Frage zu Kollisionen

Betrachten wir ein System aus 2 identischen Kugelkörpern, die durch eine gespannte masselose Schnur verbunden sind. Wenn ein Körper am Ursprung platziert wird, wird der andere an einer Koordinate platziert ( X , j ) . Die Schnur, die diese Körper verbindet, bildet einen Winkel Z mit dem X Achse. Stellen Sie sich nun eine andere identische Kugel vor, die sich mit einer gewissen Geschwindigkeit bewegt v neben X Achse so, dass sie schließlich mit dem darauf platzierten Körper kollidiert ( X , j ) . Der Stoß ist elastisch.

In diesem Fall übt die Saite eindeutig einen Impuls aus, der eine horizontale Komponente hat. Meine Fragen lauten wie folgt:

  1. wirkt der Impuls auf beide Körper, die durch die Schnur verbunden sind? Ist es die gleiche Menge?
  2. Der Impuls kann für die beiden kollidierenden Kugeln nicht erhalten werden, da es einen horizontalen Impuls gibt?
  3. Was ist das Ziel des Impulses? (Wie Reibung der Bewegung des Körpers in Kontakt entgegenwirkt, was macht dieser Impuls immer?)

Antworten (1)

Wenn die Saite masselos und gespannt ist, dann ist die Wellengeschwindigkeit unendlich – das heißt, eine Komponente der Kraft an einer Masse wird sofort an der anderen Masse gefühlt. Aber um Ihre erste Frage zu beantworten, wird nicht die gesamte Kraft des Aufpralls entlang der Saite übertragen, wie dieses Diagramm verdeutlicht:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Zu Ihrer zweiten Frage: Der Impuls für das System bleibt immer erhalten. In diesem Fall müssen Sie die horizontalen Komponenten des Impulses (aufgeteilt auf die beiden Massen) und die vertikale Komponente (eine beginnt sich nach oben zu bewegen, die andere beginnt sich nach unten zu bewegen) betrachten.

Was die dritte Frage betrifft - nach dieser Kollision bewegt sich das System aus zwei Massen nach rechts (der Massenmittelpunkt nimmt den Nettoimpuls nach rechts auf) und dreht sich im Uhrzeigersinn (aufgrund der Wirkung der daraus resultierenden Spannung). der getroffene Ball erfährt eine nach unten gerichtete Kraftkomponente und der andere Ball erfährt eine nach oben gerichtete Kraft).

die von der Saite verliehene Impulsmenge - ist sie gleich der Menge, die erforderlich ist, um zu bewirken, dass der Impuls des oberen Blocks entlang der Saite nach außen Null wird, oder hängt er auch vom unteren Block ab? (Ich beziehe mich auf das System von Blöcken, die durch die Schnur verbunden sind, die obere Kugel erfährt eine Kollision.)
Ich denke, Sie könnten die Saite plus zweite Masse durch dieselbe Masse ersetzen, die die andere Seite der ersten Masse berührt - dann werden Sie sehen, dass, wenn die beiden Massen gleich sind , die eine, die getroffen wird, tatsächlich beginnt, indem sie sich rechtwinklig zu bewegt die Saite, wobei der Rest des Impulses auf die andere Masse übertragen wird.
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