Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Матвеев А.Н. -> "Механика и теория относительности " -> 114

Механика и теория относительности - Матвеев А.Н.

Матвеев А.Н. Механика и теория относительности — М.: ОНИКС, 2003. — 432 c.
ISBN 5-329-007242-9
Скачать (прямая ссылка): mehanikaiteoriyaotnositi2003.djvu
Предыдущая << 1 .. 108 109 110 111 112 113 < 114 > 115 116 117 118 119 120 .. 177 >> Следующая

Заметное изменение скорости кометы происходит в области солнечной
системы. Эта область велика с точки зрения земных масштабов, но мала с
точки зрения астрономических масштабов, в частности в сравнении с теми
расстояниями до глубин Вселенной, из которых, возможно, пришла комета.
Поэтому процесс столкновения кометы с Солнцем выглядит так: в течение
длительного времени, когда комета прошла громадное расстояние, она
двигалась по прямой линии без взаимодействия с Солнцем; затем в небольшой
области в окрестности Солнца, измеряемой лишь сотнями миллионов
километров, происходит взаимодействие кометы с Солнцем, в результате
которого скорость и некоторые другие характеристики кометы меняются, и
после этого комета снова удаляется в глубины Вселенной, двигаясь
прямолинейно, практически без всякого взаимодействия с Солнцем.
В качестве еще одного примера можно рассмотреть столкновение протона с
ядром. При большом расстоянии между ними они оба движутся практически без
взаимодействия, равномерно и прямолинейно. При достаточно малых
расстояниях кулоновские силы отталкивания становятся достаточно большими,
в результате чего скорости протона и ядра изменяются. Может произойти
испусканио квантов электромагнитного излучения, а если их энергия доста
точно велика, то - образование других частиц, например мезонов, или
распад ядра. Поэтому в результате этого взаимодействия, которое также
происходит в сравнительно небольшой области пространства, в простейшем
случае протон и ядро будут двигаться с другими, чем до столкновения,
скоростями и энергиями, появятся несколько квантов электромагнитного
излучения и, вообще говоря, породятся некоторые другие частицы.
Приведенные примеры позволяют дать следующее определение:
Столкновением называется взаимодействие двух или большего числа
материальных тел, частиц и т. д., которое происходит в относительно малой
области пространства в течение относительно малого промежутка времени,
так что вне этой области пространства и вне этого промежутка времени
можно говорить о начальных состояниях тел, частиц и т. д. и об их
конечных состояниях после взаимодействия как состояниях, в которых эти
частицы, тела и т. д. не взаимодействуют.
В механике тела и частицы, участвующие в столкновении, характеризуются
импульсами, моментами импульса и энергиями, а сам процесс сводится к
изменению этих величин. Можно сказать, что частицы обмениваются энергией
и импульсом. Если в результате взаимодействия образовались новые частицы
и исчезли некоторые из частиц, существовавших до столкновения, то
произошла замена носителей энергии и импульса.
272
Глава 9. СТОЛКНОВЕНИЯ
Знаете ли Вы общее определение столкновения! Что общего в столкновении
элементарных частиц, бильярдных шаров и прохождении кометы вблизи Солнца!
Что понимается под состояниями до и после столкновения!
99.
Диаграмма различных процессов столкновения
Изображение процессов столкновений с помощью диаграмм. Общепринято в
настоящее время процессы столкновения представлять в виде диаграмм.
Частицы или тела, участвующие в столкновении, изображаются векторами их
импульсов. Векторы импульсов частиц до и после столкновения направлены
соответственно в символическое изображение области столкновения и из нее.
Возможно, очевидно, громадное разнообразие процессов столкновений. На
рис. 99 показаны наиболее характерные. Рис. 99, а соответствует случаю
столкновения двух частиц а и б с импульсами ра и ре. После взаимодействия
остались те же частицы, но их импульсы естественно изменялись на ра и рб-
Однако в результате столкновения вместо частиц а и б могли образоваться
две другие частицы: в и г
(рис. 99, б), либо, например, одна частица д (рис. 99, в). Может
случиться, что под влиянием некоторых процессов внутри частицы она
распадется на две другие частицы: бив (рис. 99, г). Нет необходимости
приводить все мыслимые диаграммы столкновении. Укажем лишь на возможность
принципиально отличного от всех предыдущих процесса, в котором возникает
промежуточное состояние (рис. 99, д). В этом случае процесс столкновения
состоит из двух стадий: сначала частицы а и б образуют частицу в, так
называемую промежуточную, а затем она распадается на частицы г и д,
которые в общем случае могут быть идентичными частицам а и б, но могут
быть и другими. Таким образом, окончательный результат этого процесса
эквивалентен столк-
Г)
д)
42. Характеристика процессов столкновения
273
новениям, изображенным на диаграммах рис. 99, а, б. Однако наличие
промежуточного состояния, вообще говоря, оказывает влияние на ход
процесса.
Законы сохранения при столкновениях. Процессы столкновения являются
чрезвычайно сложными. Рассмотрим, например, простейший случай
столкновения двух бильярдных шаров (рис. 99, а). В момент соприкосновения
шаров происходит деформация. В результате часть кинетической энергии
переходит в потенциальную энергию деформации (мы говорим о переходе части
кинетической энергии, потому что имеется в виду не обязательно лобовой
Предыдущая << 1 .. 108 109 110 111 112 113 < 114 > 115 116 117 118 119 120 .. 177 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed