Ciocnirea particulelor
Ciocnirea dintre doua sau mai multe particule este un proces de interactiune, care dureaza un interval de timp finit, foarte scurt, in urma caruia cel putin una dintre particule isi modifica starea de miscare (directia de deplasare si viteza).
Exista mai multe criterii de clasificare a ciocnirilor. Astfel, in functie de natura interactiunii dintre particule, ciocnirile pot fi: prin contact direct (ex: ciocnirea moleculelor de lichid aflate in miscare browniana), sau prin actiune la distanta, realizandu-se prin intermediul campului fizic (ex: ciocnirea particulelor incarcate cu sarcina electrica).
Dintr-un alt punct de vedere, ciocnirile pot fi elastice, in cursul carora se conserva energia mecanica, sau plastice (total neelastice), situatie in care energia particulelor inainte de ciocnire este diferita de cea de dupa ciocnire, iar particulele se cupleaza in timpul ciocnirii, continuandu-si miscarea cu aceeasi viteza comuna.
Un caz particular de ciocnire plastica, dar care se desfasoara in sens invers, o reprezinta explozia unor corpuri sau descompunerea unor sisteme (ex: explozia unui obuz, dezintegrarea nucleara).
In functie de orientarea vitezelor particulelor, ciocnirile se pot clasifica in: unidimensionale, daca vitezele particulelor inainte si dupa ciocnire se afla pe aceeasi dreapta, sau oblice, daca vitezele particulelor formeaza intre ele unghiuri diferite de 0° sau 180°.
In
cazul elementar a doua particule (puncte materiale), 
si 
, care se ciocnesc,
forta cu care prima particula actioneaza asupra celeilalte,
determina o variatie a impulsului acesteia:
iar forta cu care cea de-a doua particula actioneaza asupra celei dintai, determina la randul ei o variatie a impulsului:
Daca
sistemul alcatuit din cele doua particule este izolat, fortele 
si fiind de tip
actiune-reactiune, pot fi considerate egale (si opuse ca sens)
pe tot parcursul ciocnirii. Considerand
doua momente de timp 
si 
, inainte si dupa ciocnire (momente la care
particulele sa fie suficient de indepartate pentru ca
interactiunea lor sa poata fi neglijata), din
relatiile (4.20) si (4.21) rezulta:
,
adica 
.
Relatia (4.22) reprezinta legea de conservare a impulsului, inainte si dupa ciocnirea particulelor.
Conservarea energiei pe parcursul ciocnirii poate fi exprimata matematic astfel:
,
unde 
reprezinta
diferenta de energie interna a sistemului intre starile initiala si finala. In cazul ciocnirilor elastice,
= 0.
Daca 
, respectiv 
sunt vitezele relative
ale celor doua particule, inainte si dupa ciocnire, iar conform
ecuatiei (4.3), viteza centrului de masa a sistemului alcatuit
din cele doua particule inainte de
ciocnire este:
,
respectiv dupa
ciocnire: 
atunci, vitezele particulelor pot fi scrise:
, 
respectiv: 
, 
.
In sistemul de
referinta al centrului de masa, 
, 
, impulsul total este
nul, iar ecuatiile precedente devin:
, 
, ,
unde
reprezinta masa redusa a sistemului.
Legea de conservare a energiei in sistemul de referinta al centrului de masa poate fi scrisa in mod analog:
.
|
Politica de confidentialitate |
 .com |
Copyright ©
2023 - Toate drepturile rezervate. Toate documentele au caracter informativ cu scop educational. |
| Termeni si conditii |
| Contact |
| Creeaza si tu |
