Erhaltung des linearen Impulses mit rotierendem Körper

Ich bin Physikstudent und habe eine Frage zu Teil (a) bezüglich der Erhaltung des linearen Impulses. Es heißt, die Erhaltung des linearen Impulses zu verwenden, um die Geschwindigkeit des Stabes nach der Kollision zu lösen, aber ich finde das skeptisch, da der Abstand vom Massenmittelpunkt nicht berücksichtigt wird. Sollte die Geschwindigkeit der Stange nach der Kollision nicht davon abhängen, wo die Stange getroffen wird (die Mitte der Stange im Gegensatz zum Ende)? Ich denke, dass die Entfernung vom CM berücksichtigt werden sollte, da der größte Teil des anfänglichen Impulses eher in einen Drehimpuls als in einen linearen Impuls umgewandelt werden könnte, wenn die Stange am Ende getroffen wird, aber ich könnte mich irren. Dies setzt voraus, dass keine äußeren Kräfte wirken und die Stange auf einer reibungsfreien horizontalen Fläche steht.

Die lineare Geschwindigkeit des Massenmittelpunkts der Stange hängt nur vom linearen Impuls der Masse ab, die darauf trifft. Linearer Impuls und Drehimpuls sind unterschiedliche physikalische Dinge, Sie können also nicht zwischen den beiden umrechnen.
Abhängig von der Flugbahn des auftreffenden Objekts überträgt es unterschiedliche Mengen an kinetischer Energie, sowohl Linear- als auch Drehimpulse, auf den Stab, der dann diese unterschiedlichen Mengen dieser jeweiligen Mengen aufweisen würde. Beachten Sie, dass jedes sich bewegende Objekt einen Drehimpuls ungleich Null hat, es sei denn, es befindet sich auf einer linearen Bahn, die den Ursprung des Koordinatensystems passiert.
PS: .. es sei denn, der ortsbezogene und der rotationsbedingte Impuls heben sich natürlich auf.
Danke Jungs für die Hilfe!

Antworten (1)

Die Geschwindigkeit des Stabs wird vollständig durch die Geschwindigkeitsänderung des auftreffenden Objekts und den damit verbundenen Impulsaustausch bestimmt.

Wie Aaron richtig sagt, sind Impuls und Drehimpuls 2 unabhängige, nicht austauschbare Größen.

Die Distanz wird berücksichtigt. Wenn das Objekt den Stab in einer anderen Höhe als L/6 treffen würde, wäre die Rücklaufgeschwindigkeit nicht -v/2.

Die Endgeschwindigkeiten beider Objekte hängen davon ab, wo der Stab getroffen wurde.

Das Maximum der gesamten Translationsenergie tritt auf, wenn der Stab in der Mitte getroffen wird. In einem solchen Fall wird keine Energie für seine Drehung aufgewendet.

Das Minimum der gesamten Translationsenergie tritt auf, wenn der Stab am Ende getroffen wird. In einem solchen Fall wird der größte Teil der Energie für seine Rotation aufgewendet.

Beachten Sie, dass für die Drehimpulserhaltung alle Bewegungen berücksichtigt werden müssen, nicht nur die Rotation.

Erhaltung des linearen Impulses mit rotierendem Körper
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v