Страница 1 из 2

абсолютно упругий удар

Добавлено: 04 фев 2007, 15:21
Archon
Ребята, подкиньте, пожалуйста, идею как решать эту задачу.


[img]/modules/file/icons/application-octet-stream.png[/img] ______.bmp

абсолютно упругий удар

Добавлено: 05 фев 2007, 11:07
Developer
Идея простая: используйте закон сохранения импульса.
To есть импульс налетающего шара равен после соударения сумме импульсов разлетающихся шаров: $$m_1 \vec {v_0}=m_1 \vec {v_1}+m_2 \vec {v_2}$$.
Или для проекций на ось, от которой отсчитываются углы $$\alpha$$ и $$\beta$$: $$m_1 v_0 = m_1 v_1 cos\alpha+m_2 v_2 cos\beta$$.
A после этого рассмотрите все предложенные в задаче варианты соотношения углов, масс и скоростей...

абсолютно упругий удар

Добавлено: 05 фев 2007, 13:59
leonid
Developer писал(а):Source of the post
Идея простая: используйте закон сохранения импульса.
To есть импульс налетающего шара равен после соударения сумме импульсов разлетающихся шаров: $$m_1 \vec {v_0}=m_1 \vec {v_1}+m_2 \vec {v_2}$$.
Или для проекций на ось, от которой отсчитываются углы $$\alpha$$ и $$\beta$$: $$m_1 v_0 = m_1 v_1 cos\alpha+m_2 v_2 cos\beta$$.
A после этого рассмотрите все предложенные в задаче варианты соотношения углов, масс и скоростей...

Я думаю что нужно добавить еще закон сохранения энергии.

абсолютно упругий удар

Добавлено: 05 фев 2007, 16:18
Developer
Конечно, он поможет понять, как соотносятся проекции импульсов разлетающихся шаров на вертикальную ось системы координат...

абсолютно упругий удар

Добавлено: 06 фев 2007, 01:41
Natrix
leonid писал(а):Source of the post
Developer писал(а):Source of the post
Идея простая: используйте закон сохранения импульса.
To есть импульс налетающего шара равен после соударения сумме импульсов разлетающихся шаров: $$m_1 \vec {v_0}=m_1 \vec {v_1}+m_2 \vec {v_2}$$.
Или для проекций на ось, от которой отсчитываются углы $$\alpha$$ и $$\beta$$: $$m_1 v_0 = m_1 v_1 cos\alpha+m_2 v_2 cos\beta$$.
A после этого рассмотрите все предложенные в задаче варианты соотношения углов, масс и скоростей...

Я думаю что нужно добавить еще закон сохранения энергии.


Три уравнения можем нарисовать:

1) $$m_1 v_0 = m_1 v_1 cos\alpha+m_2 v_2 cos\beta$$

2) $$ m_1 v_1 sin\alpha=m_2 v_2 sin\beta$$

3) $$m_1 v_{0}^2 = m_1 v_{1}^2+m_2 v_{2}^2$$

Дальше
$$\frac {m_2} {m_1}=k$$

1) $$v_0 = v_1 cos\alpha+kv_2 cos\beta$$

2) $$ v_1 sin\alpha=kv_2 sin\beta$$

3) $$v_{0}^2 =v_{1}^2+kv_{2}^2$$

Решаем относительно скоростей:

Из 2) $$ v_1=kv_2 \frac {sin\beta}{ sin\alpha}$$

Подставляем в 1) и 3)...
Ну и так далее...
A дальше - анализ того, что получится...
ИМХО - так.

абсолютно упругий удар

Добавлено: 06 фев 2007, 15:43
Archon
Спасибо всем за идеи. Я из этих трех уравнений пытаюсь вывести соотношение масс уже несколько дней, пробую и так и сяк, но ерунда получается. Мне эта задача стабильно снится. Сейчас иду на тренировку, вернусь, попробую еще раз в том направлении, как советует Natrix.

абсолютно упругий удар

Добавлено: 06 фев 2007, 21:11
Archon
Natrix, большое спасибо! Кажется, получается найти соотношение масс. Для первых двух вариантов углов (a и б) поиск завершился благополучно , на мой взгляд.

$$k=\frac{\sin^2{\alpha}}{\sin^2(\alpha+\beta)-\sin^2{\beta}}$$

Для
$$\alpha=\frac{\pi}{2}$$


$$k=\frac{1}{\cos(2\beta)}$$, учитывая то, что соотношение масс не может быть меньше нуля, получается

$$m_1\leq m_2$$.


Для

$$\alpha = \beta \neq 0$$

$$k = \frac {1} {4\cos^2\alpha - 1}$$.

Опять же учитывая, что соотношение масс не может быть меньше нуля и что угол не равен нулю, знаменатель может меняться в пределах (1;3), следовательно



$$m_1 < 3m_2$$.

абсолютно упругий удар

Добавлено: 06 фев 2007, 22:36
Pavlovsky
Рисунок какой то нылый. Показано лобовое столкновение. Как при этом угол разлета шаров может быть не по оси?
A если удар не лобовой, тогда разве не действует закон: "Угол падения равен углу отражения"? A тогда причем соотношение масс?

абсолютно упругий удар

Добавлено: 06 фев 2007, 23:27
leonid
Pavlovsky писал(а):Source of the post
Рисунок какой то нылый. Показано лобовое столкновение. Как при этом угол разлета шаров может быть не по оси?
A если удар не лобовой, тогда разве не действует закон: "Угол падения равен углу отражения"? A тогда причем соотношение масс?

Удар не o неподвижную упругую стенку.Поэтому закон не дейсвует.

абсолютно упругий удар

Добавлено: 07 фев 2007, 00:59
Pavlovsky
1.
a) $$m_1 -> 0;    m_2 -> \infty$$ удар o неподвижную стену
б) $$\frac {m_2} {m_1} = \frac {tg(2\beta)-1} {tg(2\beta)+1}$$
в) $$m_1 > m_2 $$
г) $$m_1 < m_2 $$
2. невозможно
3. $$\beta -> \frac {\pi} {2}$$

[url=http://ru.wikibooks.org/wiki/%D0%97%D0%B0%...%B3%D0%B8%D0%B8]http://ru.wikibooks.org/wiki/%D0%97%D0%B0%...%B3%D0%B8%D0%B8[/url]