Серпімді соқтығысуларға мысал ретінде нейтрондардың қозғалысын баяулату

СӨЖ(О). 3. Тапсырма. Серпімді соқтығысуларға мысал ретінде нейтрондардың қозғалысын баяулату. Серпімсіз соқтығысудың физикалық мысалдары. Элементар бөлшектердің соғылыс сипаты. Максвелл маятнигі. Гироскоп. Нутациялық қозғалыс. Маңдайлық кедергі, көтеру күші. Жуковский формуласы. Магнус эффектісі. (Ауызша)

• Гироскоп деп кеңістікте осінің қалпын өзгерте алатын, жылдам айналатын, симметриялы қатты денені айтады. Ілгек орталығы деп аталатын, қозғалмайтын әлдебір О нүктесінің айналасында кез келген бағытта бұрылыс жасай алатындай етіп бекітілген гироскоп үш еркіндік дәрежеге ие болады .
• соңы (6.5-сурет), яғни. бір тіреу нүктесі бар гироскоп. Өз осінің айналасында айналдырылған және көлденең жазықтықта сәл қиғаш орналастырылған бұрылыс жұп ауырлық күштері моменті және тіректің қалыпты реакциясы әсерінен тік ось айналасында прецесс жасай бастайды: M = / x мг, мұндағы / = OC. Гироскоп осінің соңы көлденең жазықтықта жатқан және айналмалы оське перпендикуляр бағытталған m векторының бағытымен қозғалады
• Гироскоптың айналу осінің вертикаль осіне қатысты қозғалатын жылдамдығы Q ррецессиясының бұрыштық жылдамдығы деп аталады.
• Айналмалы шың үшін прецессияның бұрыштық жылдамдығы жоғарғы 0 көлбеу бұрышына тәуелді емес екенін көрсетуге болады; ол төбенің бұрыштық импульсіне кері пропорционал
• Үстіңгі бөлігі неғұрлым жылдам айналса, соғұрлым бұрыштық импульс үлкен болады және ол соғұрлым баяу өтеді. Оның үстіне күш моментінің лезде жоғалуы, мысалы, ауырлық күші, прецессияның лезде жоғалуына әкеледі, т.б. прецессиялық қозғалыс инерциясыз.
• Егер иілу пластинасының домалауын қарастырсақ, онда оған ауырлық күштерінің аударылу моменті және тірек реакциясы әсер етеді. Бұрыштық импульстің шағын мәніне байланысты жеңіл диск массивтікке қарағанда әлдеқайда жылдам түседі (прецессия жылдамдығы жоғары).

Сол сияқты, көлбеу жазық беттен сырғанап түскен жеңіл цилиндр ары қарай қүлау барысында кері қарай ауытқиды. Осыған ұқсас соққыдан кейін өз осін айнала үшқан теннис добы кейін ауытқиды. Кезінде П. Флеттнер кемелерді жел энергиясы көмегімен қозғалысқа келтіру үшін Магнус эффектісін қолдануды ұсынды. Ол желкен орнына мотор көмегімен өте тез айналатын цилиндрлер (роторлар) орнатты. Цилиндрлер ұштарына шарғыдағы сияқты шығып тұратын дөңгелек дискілер бекітілді. Бүл дискілер ағынның қысымы томен аймақтарына ауаны copy қаупіне қарсы қойылды. Арнаулы сынақтар осылай жабдықталған кемелердің техникалық жарамдылығын толығымен дәлелдеді. Бірақ, экономикалық тұрғыдан, олар кэдімгі моторлы кемелерге Караганда тиімсіз болып, кеңінен тарамады.

Осылайша, суспензия тігінен орналасқан деп саналады, қорап бастапқыда қозғалыссыз. Ауырлық күші төмен бағытталған, жіптің тартылу күші жоғары бағытталған. Соққы кезінде денеге әсер ететін күштердің импульсі нөлге тең, өйткені олардың әрекеті өтеледі. Серпімсіз соққы үшін импульстің сақталу заңы келесідей: Соқтығысқа дейін қорап қозғалыссыз, тек оқтың энергиясы есепке алынады. Кейін - қораптың және тұтас оқтың энергиясы. Бастапқы және соңғы кинетикалық энергиялар: Кинетикалық энергияның жоғалуы із-түзсіз жоғалмайды, олар оқ пен құмның қызуына, сондай-ақ акустикалық толқындардың пайда болуына айналады.

Бір доп тыныштықта болсын, ал екіншісі оны біршама жылдамдықпен соғады, ол біздің анықтамамыз бойынша екінші доптың ортасынан өтеді. Егер соқтығыс орталық және серпімді болса, онда соқтығыс соқтығыс сызығы бойымен әрекет ететін серпімді күштерді тудырады. Бұл бірінші шардың импульсінің көлденең құраушысының өзгеруіне, ал екінші доптың импульсінің көлденең компонентінің пайда болуына әкеледі. Соққыдан кейін екінші доп оңға бағытталған импульс алады, ал бірінші доп оңға да, солға да қозғала алады - бұл шарлардың массаларының арасындағы қатынасқа байланысты болады. Жалпы жағдайда, шарлардың массалары әртүрлі болған жағдайды қарастырайық.