Явление удара
Ударом будем называть кратковременное действие на тело некоторой силы 
. Силы, возникающей, например, при встрече двух массивных тел. Опыт показывает, что взаимодействие их очень кратковременно (время контакта исчисляется тысячными долями секунды), а сила удара довольно велика (в сотни раз превышает вес этих тел). Да и сама сила не постоянна по величине. Поэтому явление удара — сложный процесс, сопровождающийся к тому же деформацией тел. Точное исследование его требует знания физики твердого тела, законов тепловых процессов, теории упругости и др.
Мы же воспользуемся довольно простыми методами исследования, но которые, как подтверждает практика, достаточно правильно объясняют явление удара. Поскольку сила удара очень велика, а продолжительность его, время 
, мало, при описании процесса удара будем пользоваться не дифференциальными уравнениями движения, а теоремой об изменении количества движения. Потому что измеряемой конечной величиной является не сила удара, а ее импульс
Чтобы сформулировать первые особенности явления удара, рассмотрим сначала действие такой силы на материальную точку.
Пусть к материальной точке 
, движущейся под действием обычных сил 
по некоторой траектории (рис. 21.1), в какой-то момент была приложена мгновенная, большая сила . С помощью теоремы об изменении количества движения за время удара составляем уравнение 
где 
и 
— скорости точки в конце и в начале удара;
— импульс мгновенной силы . Импульсами обычных сил, под действием которых точка двигалась, можно пренебречь — за время они будут очень малы.
Из уравнения находим изменение скорости за время удара (рис. 21.1)
Это изменение скорости оказывается конечной величиной.
Дальнейшее движение точки начнется со скоростью и продолжится под действием прежних сил, но по траектории, получившей излом.
Теперь можно сделать несколько выводов.
- При исследовании явления удара обычные силы можно не учитывать.
- Так как время мало, перемещением точки за время удара можно пренебречь.
- Единственный результат действия удара — только изменение вектора скорости.
Эта теория взята со страницы помощи с решением заданий по теоретической механики, там найдёте другие лекции и примеры решения задач или сможете заказать онлайн помощь:
Помощь по теоретической механике
Кстати возможно вам будут полезны эти страницы:
| Свободные колебания системы с учетом сил сопротивления движению |
| Вынужденные колебания системы |
| Прямой центральный удар двух тел |
| Удар по вращающемуся телу |
