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
 
 Второй закон Ньютона
Сообщение17.12.2022, 05:29 


24/10/22
16
Производная импульса материальной точки по времени равна действующей на неё силе.
$\frac{d\vec{p}}{dt}= \vec{F}$
Рассмотрим ситуацию: мяч в первую секунду после начала движения совершает абсолютно упругий удар в стену, меняет направление на противоположное и продолжает движение.
Изображение
Тогда получается, что функция в точке $1$ не дифференцируема, и найти действующую на тело силу не представляется возможным. Где здесь ошибка ?

 Профиль  
                  
 
 Re: Второй закон Ньютона
Сообщение17.12.2022, 05:34 
Заслуженный участник


18/09/21
1756
Сила получилась бесконечной (производная от "ступеньки" - дельта-функция).
Можно сказать, что изменение импульса скачком - это приближение. На самом деле он менялся плавно на коротком промежутке времени.
Т.к. промежуток по времени мал, то производная там большая. Т.е. на малом промежутке по времени действовала большая сила (на обязательно постоянная).

 Профиль  
                  
 
 Re: Второй закон Ньютона
Сообщение17.12.2022, 05:57 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


15/10/08
12522
Rasul_Darsongulov в сообщении #1574118 писал(а):
Где здесь ошибка ?
В превышении скорости света.

 Профиль  
                  
 
 Re: Второй закон Ньютона
Сообщение17.12.2022, 12:24 


05/09/16
12067
Rasul_Darsongulov в сообщении #1574118 писал(а):
Тогда получается, что функция в точке $1$ не дифференцируема, и найти действующую на тело силу не представляется возможным. Где здесь ошибка ?

Всё так, ошибки нет.

 Профиль  
                  
 
 Re: Второй закон Ньютона
Сообщение17.12.2022, 12:52 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


20/08/14
8520
Вы предполагаете удар мгновенным (имеющим нулевую продолжительность). Так не бывает в природе. Ничего удивительного, что в этом месте модель ломается.

 Профиль  
                  
 
 Re: Второй закон Ньютона
Сообщение18.12.2022, 02:19 


30/01/18
640
Rasul_Darsongulov в сообщении #1574118 писал(а):
найти действующую на тело силу
Rasul_Darsongulov, зависимость импульса мяча от времени, представленная Вами чем то напоминает функцию Хевисайда (функция единичного скачка).
Следовательно, зависимость силы от времени:

$F(t)=\Delta p(t_1) \cdot \delta (t-t_1)$

где:
$t_1$ - момент времени совершения удара мячём о стену, $[\text{сек}]$.
$\Delta p(t_1)$ - скачёк импульса мяча в момент $t_1$, $[\text{кг м/с]}$.
$\delta (t)$ - дельта функция, $[\text{сек} ^{-1}]$

 Профиль  
                  
 
 Re: Второй закон Ньютона
Сообщение18.12.2022, 07:54 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/09
7068
Как вариант, можно перейти от дифференциальной формы второго закона Ньютона к его интегральной форме. Получим закон сохранения импульса. В нашем случае этот закон будет говорить о том, что изменение импульса мяча будет равно импульсу, переданному стене.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 7 ] 

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



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


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