Серпімді және серпімді емес соқтығысулар

Тақырыбы: Серпімді және серпімді емес соқтығысулар.

Алматы

Мазмұны

Кіріспе.............................................................................................................

Соқтығысулар................................................................................................1

Серпімді және серпімді емес.......................................................................2

Центрлік абсолют соқтығысулар..................................................................3

     Екі немесе одан көп материялық денелердің кеңістіктің салыстырмалы  кішкентай уақыт аралығында өзара әрекетін соқтығысу ден атайды. Соққы кезінде  әрекеттескен денелердің координаталары өзгермей,импульстері өзгереді.Механикада соқтығысуға қатынасқан денелер импульстерімен,импульс моменттерімен және энергиямен сипатталады,ал процестің өзі осы шамалардың өзгерістерімен бейнеленеді.Соқтығысудың бір көрнекті мысалы ретінде кометаның Күн маңындағы қозғалысын келтіруге болады:Бұл кезде оның жылдамдығы айтарлықтай өзгеретіні белгілі.Кометаның Күнге жақын кеңістіктегі қозғалысын қарастырғанда,олардың өзара әрекетін сипаттайтын үш уақыттық кезеңді бөлуге болады:1)Күннен едәуір алыс қашықтықдарда комета шын мәнісінде бірқалыпты қозғалады;2)Күнге жақындағанда ол қозғалыс периодына қарағанда салыстырмалы аз уақыт аралығында өзінің жылдамдығын және қайсыбір тағы басқа сипаттамаларын айтарлықтай өзгереді;3)қасынан өтіп барып,Күннен алыстай бастағанда комета тағы да мәні тұрақты жылдамдықпен қозғала бастайды.

       Айтылған процеске ұқсас құбылыстар табиғатта жиі кездеседі.Үстірт қарағанда салыстыруға келмесе де,мысалы,бильярд шарларының қозғалысы,негізінде,жоғарыда суреттелген процеске ұқсас.Басында шарлар бір-біріне тұрақты жылдамдықпен жақындайды,содан кейін өте аз уақыт аралығында өтетін өзара әрекет нәтижесінде олардың жылдамдықтары мен кейбір сипаттамалары өзгереді де , ары қарай соқтығысудан кейін бір-бірінен алыстап, тұрақты жылдамдықпен қозғала бастайды.Әрине, уақыт өткен сайын үйкеліс әрекетінен қозғалыс баяулап,шарлар тоқтайды.

                                                                   1

      Соқтығысулар өте күрделі процестер қатарына жатады.Мысалы,екі бильярд шарының соқтығысуы кезінде деформация қатар жүруі мүмкін.Бұған байланысты кинетикалық энергияның бір бөлігі деформацияның потенциялық энергиясына ауысады.Бұл кезде ауысқан энергияның бір бөлігі ішкі энергияға өзгеруіне байланысты дене қызады.Кейде шар беттерінің абсолют тегіс болмауына байланысты,деформацияға қоса үйкеліс күштерін де қарастыруға тура келеді.Бұл күштер ,бір жағынан,механикалық энергия шығынын көбейтсе,екінші жағынан,шарлардың қозғалысын,әсіресе айнымалы қозғалсын өзгертеді.

Серпімді және серпімді емес

    Өзара әрекет кезінде бөлшектердің ішкі энергиясының өзгеру сипатына байланысты соқтығысулар процесін серпімді және серпімді емес деп екі топқа бөлу қолайлы.Осыған сәйкес,соқтығысудың екі шекті түрі бар:абсолют серпімді және абсолют серпімді емес.Серпімді соқтығысу жалпы екі дененің кездесуі кинетикалық энергия  екі дененің бірдей түрінде қалады. Идеал серпімді соқтығыста кинетикалық энергияныіжылу, шу немесе потенциялдық энергия сияқты басқа түрлерге тазатүррленуі болмайды.Бірнеше обьектілердің кезінде және соңғы кинетикалық энергия бастапқы кинетикалық энергиядан өзгеше болса, онда ол серпімсіз соқтығысу.Мұндай жағдайларда бастапқы кинетикалық энергия кейде жылу немесе дыбыс түрінде жоғалады, екеуі де соқтығысу нүктесіндегі атомдардың тербелісінің нәтижесі. Бұл соқтығысуларда кинетикалық энергия сақталмағанмен, импульс әлі де сақталады, сондықтан соқтығысудың әртүрлі компоненттерінің қозғалысын анықтау үшін импульс теңдеулерін қолдануға болады. Серпімді соқтығысудың пайдалы жағдайы – бұл екі дененің массасы тең болған кезде , бұл жағдайда олар қз импульсін ауыстырады . Серпімсіз соққы кезінде кинетикалық энергия есебінен деформация жұмысы жасалады және энергияның бір бөлігі қоршаған ортағажылу түрінде таралады.