С какой силой?

Сообщение №35553 от KiOs11 02 ноября 2004 г. 08:45
Тема: С какой силой?

Вопрос чисто теоретический. Имеем идеально гладкую поверхность и идеально гладкий шарик (т.е. трения нет). Сообщем шарику некоторую скорость. Т.к. теперь никаких сил на шарик не действует, то шарик будет двигаться по поверхности с постоянной скоростью. Катиться-катиться и вдруг ударяется в стену (удар упругий). С какой силой подействует шарик на стену? Т.е. если он движется без ускорения, то по 2 закону Ньютона сила равна 0, т.к. F=ma =m*0=0. Но на самом деле он ведь подействует на нее (стену) какой-то силой. Вот какой и как рассуждать в таких случаях?


Отклики на это сообщение:

> Вопрос чисто теоретический. Имеем идеально гладкую поверхность и идеально гладкий шарик (т.е. трения нет). Сообщем шарику некоторую скорость. Т.к. теперь никаких сил на шарик не действует, то шарик будет двигаться по поверхности с постоянной скоростью. Катиться-катиться и вдруг ударяется в стену (удар упругий). С какой силой подействует шарик на стену? Т.е. если он движется без ускорения, то по 2 закону Ньютона сила равна 0, т.к. F=ma =m*0=0. Но на самом деле он ведь подействует на нее (стену) какой-то силой. Вот какой и как рассуждать в таких случаях?

Как это нет ускорения?
Какие ещё силы?

Посмотри определение ускорения и посмотри как меняется вектор скорости.
Сила будет разной в разные моменты времени. Для её нахождения очень многое необходимо учесть.
При попытки устремить свойства шарика и стенки к свойствам абсолютно твёрдого тела, получим время удара стремящееся к нулю, а силу в максимуме - к бесконечности.

Здесь скорее надо рассматривать энергию, или импульс... но не силу.

Да, кстати. Если трения нет, то шарик катиться не будет, он будет скользить. Без вращения.


> Вопрос чисто теоретический. Имеем идеально гладкую поверхность и идеально гладкий шарик (т.е. трения нет). Сообщем шарику некоторую скорость. Т.к. теперь никаких сил на шарик не действует, то шарик будет двигаться по поверхности с постоянной скоростью. Катиться-катиться и вдруг ударяется в стену (удар упругий). С какой силой подействует шарик на стену? Т.е. если он движется без ускорения, то по 2 закону Ньютона сила равна 0, т.к. F=ma =m*0=0. Но на самом деле он ведь подействует на нее (стену) какой-то силой. Вот какой и как рассуждать в таких случаях?

Оценить величину силы, действующей на стенку, можно следующим образом:
шарик, при отскоке от стенки, меняет свой импульс с p1=m*V на p2=-m*V, т.е. изменение импульса будет dp=2m*V;
время соударения (отскока) можно оценить следующим образом: когда передний край шарика достигает стенки, от места соприкосновения в шарике начинает двигаться волна деформации, она достигает заднего края шарика, отражается от него и двигается к переднему краю. Когда волна деформации достигает переднего края шарика, от отрывается от стенки. Т.о. время соударения будет: t=2*D/c, где D - диаметр шарика, c - скорость распространения звука в материале шарика. Отсюда величина силы будет: F=dp/t=m*V*c/D.



> время соударения (отскока) можно оценить следующим образом: когда передний край шарика достигает стенки, от места соприкосновения в шарике начинает двигаться волна деформации, она достигает заднего края шарика, отражается от него и двигается к переднему краю. Когда волна деформации достигает переднего края шарика, от отрывается от стенки. Т.о. время соударения будет: t=2*D/c, где D - диаметр шарика, c - скорость распространения звука в материале шарика. Отсюда величина силы будет: F=dp/t=m*V*c/D.

А если шарик пластилиновый? Ведь его диаметр(вдоль движения) при ударе уменьшается, значит ли это, что сила действующая на стенку во время не упругого удара соответственно увеличивается?
С уважением До.


> А если шарик пластилиновый? Ведь его диаметр(вдоль движения) при ударе уменьшается, значит ли это, что сила действующая на стенку во время не упругого удара соответственно увеличивается?
> С уважением До.

Во первых изменение импульса будет в два раза меньше, а во вторых, если смоделировать неупругий удар как поглощение волны деформации в материале шарика, то всё будет зависеть от скорости шарика, скорости звука в материале шарика и коэфф. поглощения звука в материале шарика. Результатом может быть как большее, так и меньшее (при малой скорости шарика и большом коэфф. поглощения) значение силы. В общем в этом случае всё не так просто...


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100