RU2641469C2

RU2641469C2 - Device for studying mechanical interactions of physical bodies: elastic impacts

Info

Publication number: RU2641469C2
Application number: RU2017100053A
Authority: RU
Inventors: Эдуард Павлович Цыганов
Original assignee: Эдуард Павлович Цыганов
Priority date: 2017-01-09
Filing date: 2017-01-09
Publication date: 2018-01-17
Also published as: RU2017100053A

Abstract

FIELD: physics.SUBSTANCE: device consists of a trolley with a vertically placed rigid screen, with which the impacting body interacts. The device was used to study the influence of the mass ratio of the co-impacting bodies to the exchange of pulses between them under the oblique elastic impact. It is shown, that in the conditions of the experiment conducted in the case if the mass of the impacted body exceeds the mass of the impacting body not less than 50 times, the pulse of the impacted body changes very slightly.EFFECT: improvement of the device.3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области экспериментальной механики и является устройством (прибором) для изучения механических взаимодействий физических тел, а именно упругих ударов.The invention relates to the field of experimental mechanics and is a device (device) for studying the mechanical interactions of physical bodies, namely elastic shock.

Удар, близкий к абсолютно упругому, можно себе представить, лишь абстрагируясь от тех процессов, которые могут происходить при упругом ударе. На практике эти процессы могут быть мало значимыми по величине и ими можно пренебречь. Например, удар стального шарика о стальную плиту может, по-видимому, считаться абсолютно упругим или близким к таковому.A shock close to absolutely elastic can be imagined only by abstracting from those processes that can occur during an elastic shock. In practice, these processes can be of little significance and can be neglected. For example, the impact of a steel ball on a steel plate can, apparently, be considered absolutely elastic or close to that.

Упругие удары в том или ином варианте являются предметом изучения многих разделов физики. В классической механике изучению упругих ударов не придают большого значения, считая этот вопрос достаточно ясным. Явно недостаточное внимание уделяется изучению косых упругих ударов. Вместе с тем изучение косых упругих ударов может иметь большое практическое значение. Предметом исследований могут стать различные аспекты этого явления, прежде всего их количественная сторона. Предлагаемое изобретение может использоваться как на Земле, так и в космосе.Elastic impacts in one form or another are the subject of study in many branches of physics. In classical mechanics, the study of elastic impacts is not given much importance, considering this question quite clear. Obviously insufficient attention is paid to the study of oblique elastic impacts. At the same time, the study of oblique elastic impacts can be of great practical importance. The subject of research can be various aspects of this phenomenon, especially their quantitative side. The present invention can be used both on Earth and in space.

Прототипом предлагаемого изобретения может служить описываемое в учебной литературе изучение взаимодействий шарообразных тел (Роуэлл Г. и Роберт С. Физика. М., «Просвещение», 1994, с. 122-128).The prototype of the invention can be described in the educational literature, the study of the interactions of spherical bodies (Rowell G. and Robert S. Physics. M., "Education", 1994, S. 122-128).

Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежом (фиг. 1).The invention is illustrated in the drawing (Fig. 1).

Краткое списание чертежа.Short write-off of the drawing.

На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство (прибор), состоящее из тележки (1), массу которой можно изменять путем размещения на платформе тележки дополнительных грузов (2), оборудованной в торцовой части жестким экраном (3), с которым может взаимодействовать ударяющее тело (4), а также регистрирующим устройством (5), фиксирующим перемещения тележки при ударе, при этом ударяющее тело разгоняется с помощью автономно расположенного наклонного желоба (6) или любого другого устройства, обеспечивающего необходимый эффект. При работе прибора в невесомости может использоваться лишь платформа тележки, прикрепленная к базе летательного аппарата с возможностью продольного перемещения, при этом дополнительные грузы должны быть жестко закреплены на платформе.In FIG. 1 schematically shows the proposed device (device), consisting of a trolley (1), the mass of which can be changed by placing additional loads (2) on the trolley platform, equipped with a rigid screen (3) in the front part, with which the impacting body can interact (4) , as well as a recording device (5), fixing the movement of the carriage upon impact, while the striking body is accelerated using an autonomously located inclined trough (6) or any other device that provides the desired effect. When operating the device in zero gravity, only the trolley platform can be used, attached to the base of the aircraft with the possibility of longitudinal movement, while additional loads must be rigidly fixed to the platform.

Краткое описание работы устройства.A brief description of the operation of the device.

Ударяющее тело разгоняется при движении по наклонному желобу и упруго ударяется под углом, например 45°, об экран, вызывая перемещения тележки.The striking body accelerates when moving along an inclined groove and elastically strikes at an angle, for example 45 °, against the screen, causing the cart to move.

Пример использования предлагаемого изобретенияAn example of the use of the invention

Устройство (прибор) использовался для изучения влияния отношения масс соударяемых тел на обмен импульсами между ними при косых упругих ударах. Показано, что в условиях проведенного эксперимента в случае, если масса ударяемого тела превышает массу ударяющего тела не менее чем в 50 раз, импульс ударяемого тела изменялся весьма незначительно.A device (device) was used to study the influence of the mass ratio of the colliding bodies on the momentum exchange between them during oblique elastic impacts. It is shown that under the conditions of the experiment, if the mass of the striking body exceeds the mass of the striking body by at least 50 times, the momentum of the striking body changed very slightly.

Claims

1. A device for studying the mechanical interactions of physical bodies, namely, elastic shocks, consisting of a trolley, the mass of which can be changed by placing additional loads on the trolley platform, equipped with a rigid screen in the front part with which the striking body interacts, as well as a recording device that fixes the movement of the trolley upon impact, while the striking body is accelerated using an autonomously located inclined trough.

2. The device according to claim 1, characterized in that any device providing the desired effect can be used to communicate to the striking body the accelerating pulse.

3. The device according to claim 1, characterized in that in zero gravity only the platform of the trolley can be used, which is attached to the base of the aircraft with the possibility of longitudinal movement, and the loads are rigidly fixed on the platform.