Page 137 -
P. 137

(7.28) және (7.29) теңдіктері – импульстің сақталу заңының            m                  m
           математикалық өрнектері. (7.28) теңдігіндегі векторлық шама-            а)  1                  2
           лардың Ох осіне проекцияларын ескерсек, импульстің сақталу
                                                                                                  υ
                                                                                            υ
           заңының скалярлық түрдегі өрнегі төмендегідей жазылады:                          → 1  → 2
                          m υ' +  m υ'    =  m υ +  m υ .                  (7.30)    m 1                m 2
                            1  1 x  2  2 x   11 x     22 x
                                                                                   ә)
                       ЖОБАЛЫҚ НҰСҚА
               Импульстің сақталу заңын қарапайым тәжірибеде тексеруге
           болады. Алдымен массалары бірдей екі арбашаға бекітілген бір-
           дей серіппелерді жіппен байлап қояды (7.29, а- сурет). Бастап-               7.29-сурет. Импульстің
   Барлық құқықтар "Назарбаев Зияткерлік мектептері" ДБҰҰ-ға тиесілі
                                                                                      сақталуы заңы
           қыда арбашалардың екеуі де тыныш тұрғандықтан, олардың
           әсерлескенге дейінгі импульстерінің векторлық қосындысы
           нөлге тең: p'  + p' =0.
                         1    2
               Арбашаларды тегіс үстел бетіне орналастырып, жіпті үзіп
           жібергенде, серіппелер түзуленіп, арбашаларды итеріп жі-                а)
           береді. Тәжірибе массалары бірдей арбашалардың модулі
           бойынша тең, бағыттары қарама-қарсы жылдамдықтарға ие
           болғанын көрсетеді (7.29, ә-сурет). Олай болса, арбашалардың
           әрекеттескеннен кейінгі импульстерінің векторлық қосындысы              ә)
           да нөлге тең:
                                         p'  + p' =0.
                                           1    2
               Бұл тәжірибе импульстің сақталу заңының орындалатынын
           көрсетеді. Серпімді соқтығысуларға газ молекулаларының,
                                                                                        7.30-сурет. Массалары
           бильярд шарларының және жіпке ілінген шарлардың өзара                      бірдей шарлардың
           соқтығысулары (7.30-сурет) мысал бола алады.                               өзара әрекеттесуі
               Біз осыған дейін абсолют серпімді соқтығысуды қарастыр-
           дық. Енді серпімсіз соқтығысуды қарастырайық. Массалары m
                                                                 →
                                                       →
                                                                              1
           және m  денелер соқтығысқанға дейін υ   және υ   жылдам-                  Абсолют  серпімді
                    2                                    1         2                 соқтығысуда  дене-
           дықпен бір бағытта қозғалып, ал соқтығысқаннан кейін екеуі                лер  импульс  және
                 →
           бірге υ  жылдамдықпен қозғалатын болсын. Сонда импульстің                 энергиямен алмасады.
           сақталу заңы бойынша:                                                     Соқтығысқаннан кейін
                                                                                                   жылдамдықтарының
                                                           � υ +� υ +
                                                                        � +� +
                                                             υ
                                   � + � υ +  + m � υ
                         υ
                                        υ. + немесе m �
               m �  �  �  � υ + m υ = ( m �υ =� υ +  �= ( �  � + )υ ) . �=  υυ  υ  �  �  � υ + m υ = (  (m  + m ) υ= ( �= ( � υ  �  � + ) υ )) .  модульдері мен бағыт-
                      � υ +� υ + �
                                                                            υ..
                                                      11
                 11
                 1 1111  2 2 2 2 11     1 1 2 1 1 2  2 2 2 2 1     2  1 11  2 2 2 2  2 2 2  1 1 1 1  2 2 2 2
                                                      11
                          2 2 2
               Теңдеуден денелердің соқтығысқаннан кейінгі жылдамдығы:               тары  өзгеруі  мүмкін,
                                                                                     бірақ  толық  импульс
                                                                                     пен толық энергиялары
                                               υ υ = ( (
                                     �  �  υ +� m �  � υ + m υ =  �  �  � + ) ) υ. υ.
                                            � υ +
                                                          � +
                                       11
                                       1 11
                                 υ = =  11     2 2 2 2  2 2 2  .    1 1  2 2         (7.31)  өзгермейді.
                                       �   +� m + m
                                         1 1      2 2
               Бұл жағдайда денелер қозғалыс бағыттарын өзгертпейді.
                                                                                   СЕН БІЛЕСІҢ БЕ?
               Егер массалары m  және m  денелер соқтығысқанға  дейін
                               →
                                        →
                                             2
                                   1
           бір түзу бойымен υ   және υ   жылдамдықпен бір-біріне қара-             «Импульс» ұғымын  алғаш
                                 1        2                                        рет  Леонардо  да  Винчи

            ма-қарсы қозғалып, серпімсіз соқтығысудан кейін екеуі бір-             енгізген. Ал Рене Декарт –
        p = ге  mυ  жылдамдықпен қозғалса, онда импульстің сақталу заңы            импульстің сақталатынына
           бо йынша денелердің соқтығысқаннан кейінгі жылдамдығын                  тарихта бірінші болып на-
           (7.31) теңдеуімен анықтауға болады. Бірақ бұл жағдайда дене-            зар аударған ғалым.
                                                                                                        137
   132   133   134   135   136   137   138   139   140   141   142