برخورد: تفاوت میان نسخه‌ها

محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده
Rezabot (بحث | مشارکت‌ها)
جز ربات:حذف الگوی تداخل رفع شده
Rezabot (بحث | مشارکت‌ها)
جز ربات ردهٔ همسنگ (۲۴) +املا+تمیز (۴،۶): + رده:برخورد
خط ۱:
[[پرونده:Newtons cradle animation book.gif|thumbبندانگشتی|leftچپ|325px]]
در برخورد دو جسم در زمان کوتاه تماس، [[نیرو|نیروهایی]]هایی به هم اعمال می‌کنند. به علت برقراری [[قانون سوم نیوتون]] در مورد [[نیرو|نیروهای]]های برخوردی، [[نیرو|نیرویی]]یی که یکی از اجسام به دیگری وارد می‌کند از نظر اندازه مساوی ولی در خلاف جهت [[نیرو|نیرویی]]یی است که از طرف جسم مقابل به آن وارد شده‌است.
[[قانون پایستگی انرژی|قوانین پایستگی انرژی مکانیکی]] و [[قانون پایستگی تکانه|پایستگی تکانه خطی]]، دقیقادقیقاً برقرار بوده (پایستگی انرژی جنبشی همواره برقرار نیست) و به ما این امکان را می‌دهد تا نتیجه برخورد را پیش‌بینی کنیم.
هرگاه در برخورد [[انرژی جنبشی]] پایسته باشد [[انرژی پتانسیل]] نیز پایسته خواهد بود.
 
== تکانه خطی در برخورد ==
[[پرونده:Elastischer stoß.gif|frame|leftچپ|در این پویانمایی می‌توان [[قانون پایستگی انرژی]] و [[قانون پایستگی تکانه]] را بین دو جسم برخوردکننده با جرم برابر مشاهده کرد.]]
هر گاه دو جسم با هم برخورد کنند، در صورتی که با هم یک تک [[سیستم]] تلفیقی شوند، [[نیرو|نیرویی]]یی که هر کدام در خلال تماس بر دیگری وارد می‌آورد، [[نیرو|نیرویی]]یی داخلی است.
[[تکانه]]‌ی خطی کل بدون تغییر باقی می‌ماند، بنابراین می‌توان نوشت:
<center><math>
خط ۲۳:
در حالت برخورد کشسان, [[انرژی جنبشی]] کل تغییر نمی‌کند, از این رو 0 = Q است.
اگر کاهش [[انرژی]] پیش بیاید, در این صورت [[انرژی درونی|Q]] مثبت است و این برخورد را '''انرژی‌زا''' (گرمازا) می‌گویند.
اما اگر اتفاقا بر اثر برخورد [[انرژی]] تولید شود, مثلامثلاً هرگاه برخوردی انفجاری روی یکی از اجسام پیش آید, در این حالت [[انرژی درونی|Q]] منفی است و برخورد '''انرژی‌گیر''' (گرماگیر) خواهد بود.
 
== برخورد مستقیم (یک بعدی) ==
حالت خاص برخورد رو در روی دو جسم یا ذره, را که در آن حرکت کاملاکاملاً بر یک خط مستقیم ([[دستگاه مختصات دکارتی|محور x]]) صورت می‌گیرد, در نظر می‌گیریم.
 
=== تعیین سرعت ===
خط ۴۰:
v'_2 = \frac{2m_1}{m_1 + m_2}v_2
</math></center>
این دو رابطه از نظر مهندس مهدی زارع دچار اشکال است و شکل صحیح آن به صورت زیر است:<ref>
<ref>
http://en.wikipedia.org/wiki/Elastic_collision
</ref>
سطر ۶۰ ⟵ ۵۹:
\epsilon = \frac{|{v'}_2 - {v'}_1|}{|v_2 - {v_1}|} = \frac{v'}{v}
</math></center>
مقدار <math>\epsilon</math> عمدتاعمدتاً به ترکیب و ساختار فیزیکی دو جسم بستگی دارد.
 
در حالت '''برخورد کشسان''', مقدار <math>\epsilon = 1</math> می‌باشد و در آن <math>Q = 0</math> است, که قبلاقبلاً بررسی شد.
{{سخ}}
در حالت '''برخورد کاملاکاملاً ناکشسان''', دو جسم بعد از برخورد به هم می‌چسبند, به طوری که
<math>\epsilon = 0</math> است.
{{سخ}}[[پرونده:Inelastischer stoß.gif|frame|leftچپ|'''برخورد کاملاکاملاً ناکشسان''' بین دو جسم با جرم برابر. سرعت بعد از برخورد نصف می‌شود, زیرا جرم دو برابر شده.]]
{{سخ}}
[[پرونده:Inelastischer stoß.gif|frame|left|'''برخورد کاملا ناکشسان''' بین دو جسم با جرم برابر. سرعت بعد از برخورد نصف می‌شود, زیرا جرم دو برابر شده.]]
 
در مورد اکثر اجسام حقیقی مقدار <math>\epsilon</math> بین دو مقدار ۰ و ۱ است.
 
حال می‌توانیم مقادیر [[سرعت]] نهایی را محاسبه کنیم. نتیجه عبارت خواهد بود از:<ref>
<ref>
فرمول گفته‌شده از کتاب مدرسان شریف است, این در حالی است که کتاب فولز همان رابطه را به شکل زیر بیان کرده‌است. احتمال خطای تایپی در یکی از آنها یا هر دو محتمل است.
<center><math>
سطر ۸۸ ⟵ ۸۵:
v'_2 = \frac{(m_1 + {\epsilon}m_2)v_1 + (m_2 - {\epsilon}m_1)v_2}{m_1 + m_2}
</math></center>
این رابطه از نظر مهندس مهدی زارع دچار اشکال است و شکل صحیح آن به صورت زیر است:<ref>
<ref>
http://en.wikipedia.org/wiki/Inelastic_collision
</ref>
سطر ۱۲۱ ⟵ ۱۱۷:
== برخورد مایل (دو بعدی) ==
برخورد مایل زمانی رخ می‌دهد که مرکز جرم دو جسم برخورد کننده در یک راستا نباشند, مانند توپ‌ها در بازی [[بیلیارد]].
در این حالت با توجه به اینکه [[نیرو|نیروهای]]های ضربه‌ای فوق‌العاده بزرگ‌اند می‌توان از سایر [[نیرو|نیروهای]]های وارد بر دو جسم چشم‌پوشی کرد. در نتیجه تکانه خطی کل پایسته می‌ماند.
 
اکنون حالت خاصی را که بررسی می‌کنیم که ذره‌ای به جرم <math>m_1</math> با سرعت اولیه <math>v_1</math> به ذره‌ای به جرم <math>m_2</math> که در حال سکون قرار دارد برخورد می‌کند.<ref>این گزاره مسئله‌ای معمولی در فیزیک هسته‌ای است که با آن مواجه می‌شویم.</ref>
<ref>این گزاره مسئله‌ای معمولی در فیزیک هسته‌ای است که با آن مواجه می‌شویم.</ref>
<center>
<math> \to m_1v_1 + 0 = m_1v'_1\cos\theta + m_2v'_2 \cos\varphi</math>
سطر ۱۴۵ ⟵ ۱۴۰:
* تشریح مسائل فیزیک هالیدی / مولف: امین شیرانی / انتشارات پویش اندیشه
 
[[رده:برخورد]]
[[رده:تعاریف فیزیک]]
[[رده:حرکت]]