duminică, 22 mai 2011

Teorema variatiei impulsului mecanic si legea conservarii impulsului

a) Teorema de variatie a impulsului mecanic
Impulsul este o marime fizica vectoriala, care are orientarea vectorului viteza:

Din principiul al II-lea al dinamicii rezulta:

unde -reprezinta impulsul fortei
- defineste impulsul punctului material („cantitate de miscare”)
- reprezinta variatia impulsului punctului material.
Variatia impulsului unui punct material este egala cu impulsul fortei aplicate punctului material:
b)Legea conservarii impulsului mecanic al punctului material
Daca rezultanta tuturor fortelor externe este zero, , adica sistemul este izolat, rezulta , relatie ce exprima legea conservarii impulsului.
Impulsul total al unui sistem izolat mecanic se conserva (ramane constant);impulsul initial al sistemului este egal cu impulsul final al sistemului.

Ciocniri  

O ciocnire este o interactiune ce se manifesta prin contact direct între doua sau mai multe corpuri.
Impulsul total al sistemului format din corpurile care se ciocnesc se conserva daca sistemul este izolat.
Ciocnirile se clasifica in ciocniri:
  1. plastice
  2. elastice
1) Ciocnirea plastica a doua corpuri
Intr-o ciocnire plastica , energia cinetica totala descreste intotdeauna. Energia „pierduta” se transforma in caldura, energie potentiala de deformare sau în alte forme de energie ( Q, caldura de reactie) (vezi figura1).
Se considera doua corpuri de mase m 1 si, respectiv, m 2 , ce se misca cu viteze diferite, în acelasi sens, se ciocnesc plastic ( ciocnire unidimensionala) si dau nastere unui corp ce se deplaseaza cu viteza u .
Impulsul sistemului inainte de ciocnire este egal cu impulsul sistemului dupa ciocnire:
Viteza dupa ciocnire este data de relatia:

În aceasta ciocnire se degaja caldura, care poate fi determinata astfel:

este viteza relativa a particulei 1 fata de particula 2, iar
este masa redusa a celor doua particule.
2)Ciocnirea perfect elastica a doua corpuri
Daca fortele de interactiune dintre corpuri sunt conservative, energia cinetica este aceeasi inainte si dupa ciocnire, iar ciocnirea se numeste perfect elastica (vezi figura 2).
Legea de conservare a impulsului total al sistemului:

Legea de conservare a energiei :

Grupand cele doua relatii de mai sus rezulta:

Facand calculele rezulta:

Niciun comentariu:

Trimiteți un comentariu