Поиск значения / толкования слов

Раздел очень прост в использовании. В предложенное поле достаточно ввести нужное слово, и мы вам выдадим список его значений. Хочется отметить, что наш сайт предоставляет данные из разных источников – энциклопедического, толкового, словообразовательного словарей. Также здесь можно познакомиться с примерами употребления введенного вами слова.

Большая Советская Энциклопедия

Удар (физич.)

Удар твёрдых тел, совокупность явлений, возникающих при столкновении движущихся твёрдых тел, а также при некоторых видах взаимодействия твёрдого тела с жидкостью или газом (У. струи о тело, У. тела о поверхность жидкости, гидравлический удар , действие взрыва или ударной волны на твёрдое тело и др.). Промежуток времени, в течение которого длится У., обычно очень мал (на практике от нескольких десятитысячных до миллионных долей сек), а развивающиеся на площадках контакта соударяющихся тел силы (называются ударными или мгновенными) очень велики. Изменяются они за время У. в широких пределах и достигают значений, при которых средние величины давления (напряжений) на площадках контакта имеют порядок 104 и даже 105кгс/см2 (1 кгс/см2 = 102н/м2). Действие ударных сил приводит к значительному изменению за время У. скоростей точек тела. Следствиями У. могут быть также остаточные деформации, звуковые колебания, нагревание тел, изменение механических свойств их материалов и др., а при скоростях соударения, превышающих критические, ≈ разрушение тел в месте У. Порядок критических скоростей для металлов » 15 м/сек (медь) ≈ 150 м/сек и более (высококачественные стали).

═Изменение скоростей точек тела за время У. определяется методами общей теории У., где в качестве меры механического взаимодействия тел при У. вместо самой ударной силы Р вводится её импульс за время У. t (так называемый ударный импульс S). Одновременно, ввиду малости m, импульсами всех неударных сил, таких, например, как сила тяжести, а также перемещениями точек тела за время У. пренебрегают. Основные уравнения общей теории У. вытекают из теорем об изменении количества движения и кинетического момента системы при У. С помощью этих теорем, зная приложенный ударный импульс и скорости в начале У., определяют скорости в конце У., а если тело является несвободным, то и импульсивные реакции связей.

═В случае соударения двух тел процесс соударения можно разделить на 2 фазы. 1-я фаза начинается с момента соприкосновения точек А и В тел (см. рис.), имеющих в этот момент скорость сближения νAn ≈ νBn, где νАn и νBn ≈ проекции скоростей νA и νB на общую нормаль n к поверхностям тел в точках А и В, называется линией удара. К концу 1-й фазы сближение тел прекращается, а часть их кинетической энергии переходит в потенциальную энергию деформации. Во 2-й фазе происходит обратный переход потенциальной энергии упругой деформации в кинетическую энергию тел; при этом тела начинают расходиться и к концу 2-й фазы точки А и В будут иметь скорость расхождения VAn ≈ VBn. Для совершенно упругих тел механическая энергия к концу У. восстановилась бы полностью и было бы |VAn≈VBn| = |νAn≈νBn|, наоборот, У. совершенно неупругих тел закончился бы на 1-й фазе (VAn≈VBn= 0). При У. реальных тел механическая энергия к концу У. восстанавливается лишь частично вследствие потерь на сообщение остаточных деформаций, нагревание тел и др. |VAn≈VBn|< |νAn≈νBn|. Для учёта этих потерь вводится так называемый коэффициент восстановления k, который считается зависящим только от физических свойств материалов тел:

.

═В случае У. по неподвижному телуVBn=νBn= 0 и k = √ VAn /νAn. Значение k определяется экспериментально, например измерением высоты h, на которую отскакивает шарик, свободно падающий на горизонтальную плиту с высоты Н; в этом случае . По данным опытов, при соударении тел из дерева k = 0,5, из стали ≈ 0,55, из слоновой кости ≈ 0,89, из стекла ≈ 0,94. В предельных случаях при совершенно упругом У. k = 1, а при совершенно неупругом k = 0. Зная скорости до У. и коэффициент k, можно найти скорости после У. и действующий в точках соударения ударный импульс S. Ecли центры масс тел C1 и C2 лежат на линии У., то У. называется центральным (У. шаров); в противном случае ≈ нецентральным. Если скорости ν1 и ν2 центров масс в начале У. направлены параллельно линии У., то У. называется прямым; в противном случае ≈ косым. При прямом центральном У, двух гладких тел (шаров) 1 и 2

,

,

,

.

где DT ≈ потерянная за время У. кинетическая энергия системы, M1 и M2 ≈ массы шаров. В частном случае при k = 1 и M1= M2 получается V1= ν 2 и V2= ν 1, то есть шары одинаковой массы при совершенно упругом У. обмениваются скоростями; при этом DТ = 0.

═Для определения времени У., ударных сил и вызванных ими в телах напряжений и деформаций необходимо учесть механические свойства материалов тел и изменения этих свойств за время У., а также характер начальных и граничных условий. Решение проблемы существенно усложняется не только из-за трудностей чисто математического характера, но и ввиду отсутствия достаточных данных о параметрах, определяющих поведение материалов тел при ударных нагрузках, что заставляет делать при расчётах ряд существенных упрощающих предположений. Наиболее разработана теория У. совершенно упругих тел, в которой предполагается, что тела за время У. подчиняются законам упругого деформирования (см. Упругости теория ) и в них не появляется остаточных деформаций. Деформация в месте контакта распространяется в таком теле в виде упругих волн со скоростью, зависящей от физических свойств материала. Если время прохождения этих волн через всё тело много меньше времени У., то влиянием упругих колебаний можно пренебречь и считать характер контактных взаимодействий при У. таким же, как в статическом состоянии. На таких допущениях основывается контактная теория удара Г. Герца. Если же время прохождения упругих волн через тело сравнимо со временем У., то для расчётов пользуются волновой теорией У.

═Изучение У. не вполне упругих тел ≈ задача значительно более сложная, требующая учёта как упругих, так и пластических свойств материалов. При решении этой задачи и связанных с ней проблем определения механических свойств материалов тел при У., изучения изменений их структуры и процессов разрушения широко опираются на анализ и обобщение результатов многочисленных экспериментальных исследований. Экспериментально исследуются также специфические особенности У. тел при больших скоростях (порядка сотен м/сек) и при воздействии взрыва, который в случае непосредственного контакта заряда с телом можно считать эквивалентным соударению со скоростью до 1000 м/сек.

═Кроме У. твёрдых тел, в физике изучают столкновения молекул, атомов и элементарных частиц (см. также Столкновения атомные ).

Лит.: Кильчевский Н. А., Теория соударений твердых тел, Л. ≈ М., 1949; Динник. А. Н., Удар и сжатие упругих тел, Избр. труды, т. 1, К., 1952; Давиденков Н. Н., Динамические испытания металлов, 2 изд., Л.≈М., 1936; Ильюшин А. А., Ленский В. С., Сопротивление материалов, М., 1959, гл. 6; Райнхарт Дж., Пирсон Дж., Поведение металлов при импульсивных нагрузках, пер. с англ., М., 1958.

С. М. Тарг.