2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Почему тела при ударе звенят по разному?
Сообщение04.10.2022, 19:39 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/09
6706
Возьмём тело, сделанное из твёрдого жёсткого материала (металл, хрусталь, фарфор). Конкретно для примера возьмём длинный металлический стержень и закрепим один его конец в тисках. И ударим по второму концу тоже чем-то жёстким. Например, чем-то металлическим. Звук от удара конечно будет. Но не сказать, что это будет звонкий звук. Теперь подвесим стержень за один конец. Например, с помощью очень короткого куска нити. И ударим по нижнему концу опять чем-то металлическим. В этом случае звук удара будет звонким. Теперь подвесим стержень на длинном куске нити. И ударим по середине стержня опять чем-то металлическим. Тут опять достаточно звона не будет. В чём разница между этими экспериментами?

По моему мнению в первом и третьем случае сохраняется механическая энергия движения тел. То есть в теле возникнут после удара какие-то упругие волны. Эти волны затем отразят ударивший по телу предмет и исчезнут (не совсем, но в большой степени). То есть произойдёт почти абсолютно упругий удар. Во втором случае механическая энергия (в смысле энергия движения тел как твёрдых) не сохраняется. В теле возникнут упругие волны, которые будут долго ходить по телу туда-сюда (предполагается, что тело достаточно жёсткое). И в эту энергию волн перейдёт достаточно большой процент первоначальной механической энергии. В каком-то смысле удар уже не будет абсолютно упругим, хотя тела, участвующие в нём, упругие. Энергия этих волн будет постепенно расходоваться на тепло и на звук. Что думаете?

 Профиль  
                  
 
 Re: Почему тела при ударе звенят по разному?
Сообщение25.10.2022, 11:26 
Аватара пользователя


25/10/22

5
Вы пробовали брать металлический ударатор с одинаковой массой и формой?
Еще, например, пластмассовая линейка вибрирует от удара...

 Профиль  
                  
 
 Re: Почему тела при ударе звенят по разному?
Сообщение25.10.2022, 12:10 
Заслуженный участник


02/08/11
6895
Думаю, дело не в ударе. Вот если взять железку на короткой нити, ударить по ней и затем сделать нить длиннее, не станет ли звук глухим? А наоборот?

 Профиль  
                  
 
 Re: Почему тела при ударе звенят по разному?
Сообщение26.10.2022, 14:07 


11/04/14
67
мат-ламер в сообщении #1566094 писал(а):
Возьмём тело, сделанное из твёрдого жёсткого материала (металл, хрусталь, фарфор). Конкретно для примера возьмём длинный металлический стержень и закрепим один его конец в тисках. И ударим по второму концу тоже чем-то жёстким. Например, чем-то металлическим. Звук от удара конечно будет. Но не сказать, что это будет звонкий звук. Теперь подвесим стержень за один конец. Например, с помощью очень короткого куска нити. И ударим по нижнему концу опять чем-то металлическим. В этом случае звук удара будет звонким. Теперь подвесим стержень на длинном куске нити. И ударим по середине стержня опять чем-то металлическим. Тут опять достаточно звона не будет. В чём разница между этими экспериментами?


В собственной частоте колебаний и затухании получающихся тел. В частности, "стержень в тисках" и "стержень на нити" — это уже разные тела. Разница между ударами по концу/по центру (для свободного стержня), как мне кажется, должна быть менее значима — больше энергии перейдёт во вращательное движение, меньше в поступательное; на частотах поперечных волн это не скажется. Стержень на длинной нити достаточно близок к свободному стержню, а вот на короткой (насколько короткой?) будет заметное взаимодействие с точкой подвеса, там сложно сказать навскидку.

Цитата:
По моему мнению в первом и третьем случае сохраняется механическая энергия движения тел. То есть в теле возникнут после удара какие-то упругие волны. Эти волны затем отразят ударивший по телу предмет и исчезнут (не совсем, но в большой степени). То есть произойдёт почти абсолютно упругий удар. Во втором случае механическая энергия (в смысле энергия движения тел как твёрдых) не сохраняется. В теле возникнут упругие волны, которые будут долго ходить по телу туда-сюда (предполагается, что тело достаточно жёсткое). И в эту энергию волн перейдёт достаточно большой процент первоначальной механической энергии. В каком-то смысле удар уже не будет абсолютно упругим, хотя тела, участвующие в нём, упругие. Энергия этих волн будет постепенно расходоваться на тепло и на звук. Что думаете?


Абсолютно упругий удар, по определению — тот, в котором сохраняется полная кинетическая энергия. Если кинетическая энергия переходит в акустическую, то удар, очевидно, не абсолютно упругий. Тела, которые могут вибрировать длительное время — не абсолютно упругие, абсолютно упругое тело в следующее мгновение после удара восстанавливает свою форму.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 4 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: Утундрий


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group