2015-05-06
642
Ударом будем называть кратковременное действие на тело некоторой силы 
. Силы, возникающей, например, при встрече двух массивных тел.
Опыт показывает, что взаимодействие их очень кратковременно (время контакта исчисляется тысячными долями секунды), а сила удара довольно велика (в сотни раз превышает вес этих тел). Да и сама сила – не постоянна по величине. Поэтому явление удара - сложный процесс, сопровождающийся к тому же деформацией тел. Точное исследование его требует знания физики твердого тела, законов тепловых процессов, теории упругости и др.
Мы же воспользуемся довольно простыми методами исследования, но которые, как подтверждает практика, достаточно правильно объясняют явление удара.
Поскольку сила удара очень велика, а продолжительность его, время 
, мало, при описании процесса удара будем пользоваться не дифференциальными уравнениями движения, а теоремой об изменении количества движения. Потому что измеряемой конечной величиной является не сила удара, а импульс ее 
Чтобы сформулировать первые особенности явления удара, рассмотрим сначала действие такой силы на материальную точку.
Пусть к материальной точке М, движущейся под действием обычных сил 
по некоторой траектории (рис.111), в какой-то момент была приложена мгновенная, большая сила . С помощью теоремы об изменении количества движения за время удара составляем уравнение 
где 
и 
- скорости точки в конце и в начале удара; 
- импульс мгновенной силы . Импульсами обычных сил, под действием которых точка двигалась, можно пренебречь – за время τ они будут очень малы.
Рис.111
Из уравнения находим изменение скорости за время удара (рис.111):
.
Это изменение скорости оказывается конечной величиной.
Дальнейшее движение точки начнется со скоростью и продолжится под действием прежних сил, но по траектории, получившей излом.
Теперь можно сделать несколько выводов.
1. При исследовании явления удара обычные силы можно не учитывать.
2. Так как время τ мало, перемещением точки за время удара можно пренебречь.
3. Единственный результат действия удара – только изменение вектора скорости.
