175
Шығару жолы. 1. Оқ-шыбық жүйесі тұйықталмаған:
бір-бірін өтемелейтін
күштермен қатар, оқтың қозғалысы кезінде шыбықта
О нүктесінде реакция күшінің
горизонталь құраушысы пайда болады. Міне осының əсері жүйенің импульсының
өсімшесін тудырады:
∆
,
мұндағы,
– шыбықтың инерция центрінің онда
оқ тұрып қалғаннан кейінгі
жылдамдықығы.
Бұл процестер кезінде барлық сыртқы күштер
О нүктесі арқылы өтетіндіктен,
шыбық ішіндегі оқтың қозғалыс уақытына сай жүйенің импульс моменті осы нүкте
арқылы өтетін кез келген өске қатысты тұрақты. Сурет жазықтығына перпендикуляр
өсті алып келесі өрнекті табамыз:
,
мұндағы, – шыбықтың қабылданған
өске қатыстыимпульс моменті, ал
шыбықтың оқ тоқтағаннан кейінгі бұрыштық жылдамдығы.
Осы екі теңдеуден
, жəне –
О нүктеден
шыбықтың инерция центріне
дейінгі қашықтықекендігін ескеріп, төмендегі өрнекті табамыз:
∆
3 /2
1 .
Осыдан,
∆ өсімшенің таңбасы / қатынасына тəуелді болады. Жеке алғанда
/
2/3 кезінде ∆
0, яғни жүйенің импульсі оқтың шыбық ішіндегі қозғалысы
кезінде өзгеріссіз қалады. Бұл
О нүктедегі реакция күшінің горизонталь құраушысы
болмайды дегенді білдіреді.
2. Бұл жағдайда да жүйенің
О нүктесіне қатысты
импульс моменті оқтың
шыбықтағы қозғалысы кезінде де тұрақты болып қалады, сондықтан (5.23) бойынша
.
сол жақта оқтың
О нүктесіне қатысты импульс моменті, ал
оң жақта−шыбықтың (оқпен бірге) оқ тоқтаған бойдағы
импульс моменті (5.29-суретте барлық үш
вектор
горизонталь жазықтықта орналасқан). Шыбық (оқпен
бірге) бұрыштық жылдамдық алатын кездегі
векторды
есептеп шығарайық. Шыбықтың О нүктеден қашықтықта
орналасқан
массасы
d кішкене элементін алайық. Оның
О нүктесіне қатысты импульс моменті:
d
, d
·
/
d
мұндағы, – берілген элементтің жылдамдығы. Осы өрнекті барлық элементтер
бойынша интегралдап аламыз:
/3.
Сонымен,
/3.
5.29-сурет
176
Осы формуладан 5.20-сурет бойынша келесі өрнекті табамыз:
/
.
суреттің көмегімен вектордың бағытын да табуға болады (
бұрыш).
Достарыңызбен бөлісу: