Главная > РЕГУЛЯРНАЯ И ХАОТИЧЕСКАЯ ДИНАМИКА. ТОМ 9. (Э. УИТТЕКЕР)
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

Определим потерю кинетической энергии при взаимном ударе двух гладких тел.

Рассмотрим какую-нибудь точку массы $m$, принадлежащую одному из обоих тел. Обозначим соответственно через $u_{0}, v_{0}, w_{0}$ и $u, v, w$ компоненты ее скорости непосредственно до и после удара, а через $U, V, W$ – компоненты результирующей всех приложенных к ней (внешних и внутренних) импульсивных сил. Тогда уравнения импульсивного движения ( $\S 35$ ) дают:
\[
m\left(u-u_{0}\right)=U, \quad m\left(v-v_{0}\right)=V, \quad m\left(w-w_{0}\right)=W .
\]

Умножая эти уравнения соответственно на $u+e u_{0}, v+e v_{0}, w+e w_{0}$, складывая и суммируя по всем точкам обоих тел, получим:
\[
\begin{array}{c}
\sum m\left\{\left(u-u_{0}\right)\left(u+e u_{0}\right)+\left(v-v_{0}\right)\left(v+e v_{0}\right)+\left(w-w_{0}\right)\left(w+e w_{0}\right)\right\}= \\
=\sum\left\{U\left(u+e u_{0}\right)+V\left(v+e v_{0}\right)+W\left(w+e w_{0}\right)\right\} .
\end{array}
\]

Но для всех внутренних импульсов (если они вообще входят)
\[
\sum(U u+V v+W w)=0 \quad \text { и } \quad \sum\left(U u_{0}+V v_{0}+W w_{0}\right)=0,
\]

ибо согласно закону действия и противодействия соответствующие импульсивные силы дают в каждой сумме по два взаимно уничтожающихся члена.

Согласно же закону удара та часть величины $u+e u_{0}$, которая отвечает нормальному компоненту скорости, имеет одинаковое значение для двух сталкивающихся при ударе точек, вследствие чего в сумме $\sum U\left(u+e u_{0}\right)$ и соответственно в суммах $\sum V\left(v+e v_{0}\right)$ и $\sum W\left(w+e w_{0}\right)$ члены, отвечающие импульсивной силе между обоими телами, также выпадают. Поэтому
\[
\sum\left\{U\left(u+e u_{0}\right)+V\left(v+e v_{0}\right)+W\left(w+e w_{0}\right)\right\}=0
\]

и, следовательно,
\[
\sum m\left\{\left(u-u_{0}\right)\left(u+e u_{0}\right)+\left(v-v_{0}\right)\left(v+e v_{0}\right)+\left(w-w_{0}\right)\left(w+e w_{0}\right)\right\}=0
\]

или
\[
\begin{array}{c}
\sum m\left(u^{2}+v^{2}+w^{2}\right)-\sum m\left(u_{0}^{2}+v_{0}^{2}+w_{0}^{2}\right)= \\
=-\frac{1-e}{1+e} \sum m\left\{\left(u-u_{0}\right)^{2}+\left(v-v_{0}\right)^{2}+\left(w-w_{0}\right)^{2}\right\} .
\end{array}
\]

Отсюда следует, что потеря кинетической энергии при ударе будет равна $\frac{1-e}{1+e}$-кратной кинетической энергии того движения, которое следует присоединить к движению непосредственно до удара, чтобы получить движение, получающееся непосредственно после удара.

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru