Закон сохранения импульса и энергии

[Munin]

Только рассматриваемое явление здесь никакого отношения к ударным волнам не имеет, и anik просто некорректно упомянул термин, не имея ни малейшего понимания, что он значит. Так что в контексте разговора ewert прав.

[anik]

ewert в сообщении #576265 писал(а):

anik в сообщении #576250 писал(а):

Скорость движения вещества в волне равна скорости распространения упругой деформации в веществе, т.е. скорости звука

Этого не может быть, потому что этого не может быть никогда. Например, потому, что скорость звука есть константа, в то время как скорость перемещения при фиксированной частоте пропорциональна амплитуде. Ну и с ударными волнами примерно та же самая история.

"скорость звука есть константа"...
С чего это? По аналоги со скоростью света?
Скорость звука в среде зависит как от свойств самой среды, так и от свойств самого источника "звука", и константой быть не может.
Вот мы говорим звук, звук. Звук это периодические колебания воздуха которые мы слышим.
На звук можно смотреть с обывательской позиции, с эстетической позиции, как на музыкальный. Кроме таких "чисто звуковых" возмущений среды есть множество других, к которым притягивать понятия "звук", "скорость звука" можно только с некоторой натяжкой.
Например, нам не придёт в голову изучать волны на воде как инфразвук.
Рассмотрим, к примеру, выстрел из пушки. В момент вылета снаряда из ствола, пороховые газы в стволе имеют высокое давления и температуру. Скорость распространения звука в пороховом газе гораздо выше скорости звука в атмосфере. Когда пороховые газы вырываются из ствола, то какую скорость звука мы должны иметь в виду? Распространение упругой волны от вырывающихся из ствола газов это звук или ударная волна? Распространение скачка уплотнения при взрыве это уже точно ударная волна? Самолёт летит со сверхзвуковой скоростью, ни что ни обо что не ударяется, а ударная волна есть.
Движущийся шарик (или пуля) ударяет в торец рельса. Распространяющаяся волна упругой деформации это звук или ударная волна. Как провести чёткую грань?

[ivanhabalin]

anik Вот это из Вик.
"В однородных твёрдых телах могут существовать два типа объемных волн, отличающихся друг от друга поляризацией колебаний относительно направления распространения волны: продольная (P-волна) и поперечная (S-волна). Скорость распространения первой всегда выше, чем скорость второй.
В многофазных средах из-за явлений неупругого поглощения энергии скорость звука, вообще говоря, зависит от частоты колебаний (то есть наблюдается дисперсия скорости). Например, оценка скорости упругих волн в двухфазной пористой среде может быть выполнена с применением уравнений теории Био-Николаевского. При достаточно высоких частотах (выше частоты Био) в такой среде возникают не только продольные и поперечные волны, но также и продольная волна II-рода. При частоте колебаний ниже частоты Био, скорость упругих волн может быть приблизительно оценена с использованием гораздо более простых уравнений Гассмана.
При наличии границ раздела, упругая энергия может передаваться посредством поверхностных волн различных типов, скорость которых отличается от скорости продольных и поперечных волн. Энергия этих колебаний может во много раз превосходить энергию объемных волн. "

Я как дятел. Как Вы считаете, что из перечисленного (волны) может сформироваться в рассматриваем нами случае?

[Alexandr007]

anik в сообщении #576480 писал(а):

Распространяющаяся волна упругой деформации это звук или ударная волна. Как провести чёткую грань?

Я бы провел грань по уровню деформаций. Пока она маленькая, все линейно, скорости волн не зависят от амплитуды и не наблюдается быстрого затухания - можно говорить о звуковых волнах. Столкновение шариков как раз такой случай.

[anik]

Alexandr007 в сообщении #576502 писал(а):

Я бы провел грань по уровню деформаций. Пока она маленькая, все линейно, скорости волн не зависят от амплитуды и не наблюдается быстрого затухания - можно говорить о звуковых волнах. Столкновение шариков как раз такой случай.

Я с этим согласен.

ivanhabalin в сообщении #576491 писал(а):

Как Вы считаете, что из перечисленного (волны) может сформироваться в рассматриваем нами случае?

Вы информацию хоть маленько фильтруйте. Какие могут быть многофазные и двухфазные пористые среды? У нас материал упругий - закалённая сталь.
По поводу поперечных и продольных волн. Поперечные волны могут распространяться в среде, сопротивляющейся деформации сдвига (я не говорю об электромагнитных колебаниях). Так в воздухе или воде могут быть только продольные волны. На воде поперечные волны могут быть на поверхности воды. В стали возможны и те и другие.
Если сжать стальной шарик в тисках с плоскими губками, то напряжённое состояние материала шарика будет сложным, и описывается тензором напряжений и деформаций. Там будут и нормальные и касательные напряжения. Соответственно при распространения волны деформации в шарике могут иметь место как поперечные, так и продольные волны.
В зоне контакта шариков присутствуют в основном продольные волны.

Ещё Вы спрашивали о контакте шариков. Шарик зажатый в тисках имеет зону контакта с губками в виде круга. Вагонное колесо с рельсом - в виде эллипса, т к рельс выпуклый. При ударе шариков в результате деформации в зоне контакта тоже образуется круг. От поверхности этого круга расходятся в объёме шариков линии напряжений.

[Munin]

anik в сообщении #576480 писал(а):

"скорость звука есть константа"...
С чего это? По аналоги со скоростью света?

Нет, не по аналогии. Просто это свойство физики твёрдого тела. Доказывается в курсе квантовой теории твёрдого тела (заодно, там же указаны оговорки).

anik в сообщении #576480 писал(а):

Скорость звука в среде зависит как от свойств самой среды, так и от свойств самого источника "звука", и константой быть не может.

Ваше невежество на физические факты не влияет.

anik в сообщении #576480 писал(а):

Например, нам не придёт в голову изучать волны на воде как инфразвук.

Вам вообще не может прийти в голову, как что-то изучать. Вы в волновых процессах невежественны абсолютно, что тщательно уже продемонстрировали.

Волны на воде - поверхностные, инфразвук - объёмный. Но между ними есть много общего, что позволяет изучать их одним математическим аппаратом.

anik в сообщении #576480 писал(а):

Распространение упругой волны от вырывающихся из ствола газов это звук или ударная волна? Распространение скачка уплотнения при взрыве это уже точно ударная волна? Самолёт летит со сверхзвуковой скоростью, ни что ни обо что не ударяется, а ударная волна есть.
Движущийся шарик (или пуля) ударяет в торец рельса. Распространяющаяся волна упругой деформации это звук или ударная волна. Как провести чёткую грань?

Достаточно прочитать учебник, в котором есть опеределение ударной волны. Но вам это не светит. Вы не умеете, как выяснилось. Продолжайте задаваться своими вопросами, не пытаясь узнать на них ответа. Элементарного.

Alexandr007 в сообщении #576502 писал(а):

Я бы провел грань по уровню деформаций. Пока она маленькая, все линейно, скорости волн не зависят от амплитуды и не наблюдается быстрого затухания - можно говорить о звуковых волнах.

Грань проходит по сути явления. Вещество состоит из частиц. Если частицы A, которые пришли в движение, передают своё движение дальше частицам B, то идёт звуковая волна. А если частицы A движутся настолько быстро, что сами оказываются в том месте, где расположены частицы B, до того, как успеют что-то частицам B передать, то идёт ударная волна. Для этого частицы A должны двигаться быстрее скорости звука. Вот и всё. Конус Маха, кстати, вдали от самолёта составляют звуковые волны, а не ударные.

-- 26.05.2012 14:51:54 --

ivanhabalin в сообщении #576491 писал(а):

Я как дятел. Как Вы считаете, что из перечисленного (волны) может сформироваться в рассматриваем нами случае?

Это не вы как дятел, а тот, к кому вы обращаетесь. Не знаю, почему вы ведёте себя с болтуном, как со знающим и авторитетным собеседником...

[anik]

Munin в сообщении #576590 писал(а):

А если частицы A движутся настолько быстро, что сами оказываются в том месте, где расположены частицы B, до того, как успеют что-то частицам B передать, то идёт ударная волна. Для этого частицы A должны двигаться быстрее скорости звука. Вот и всё.

Бред сивой кобылы!

[Батороев]

anik в сообщении #576250 писал(а):

Люди имеющие представление о сопромате и теории упругости знают, что упругая деформация в веществе связана с перемещением элементов объёма вещества. Обычно вектор перемещения обозначается через $\vec{u}$. Например упругая балка не может изогнутся, если нет перемещений частей балки. Крышка стола под действием нагрузки прогибается. Эти прогибы малы, но отсюда не следует что их нет.

А без сопромата и теории упругости никто б не догадался об этом?!

anik в сообщении #576250 писал(а):

Материал рельсы (сталь) деформируется при передаче звука, а сжатие (или растяжение) материала сопровождается перемещением элементов объёма этого материала, а как иначе?

Иначе - как в учебнике:

Цитата:

Процесс распространения колебаний в сплошной среде называется волновым процессом (или волной). При распространении волны частицы среды не движутся вместе с волной, а колеблются около своих положений равновесия. Вместе с волной от частицы к частице среды передаются лишь состояние колебательного движения и его энергия. Поэтому основным свойством всех волн, независимо от их природы, является перенос энергии без переноса вещества.

[Alexandr007]

Munin в сообщении #576590 писал(а):

А если частицы A движутся настолько быстро, что сами оказываются в том месте, где расположены частицы B, до того, как успеют что-то частицам B передать, то идёт ударная волна.

Такого почти никогда не бывает. Можете привести пример?

[Munin]

anik в сообщении #576615 писал(а):

Бред сивой кобылы!

Для вас - видимо.

-- 26.05.2012 16:15:07 --

Alexandr007 в сообщении #576619 писал(а):

Такого почти никогда не бывает. Можете привести пример?

Да, вот именно, почти никогда не бывает. Почему ударные волны и являются не повседневным явлением. Но это бывает всё же во многих ситуациях: взрывы, ударные волны после взрывов, сверхзвуковое столкновение струй вещества, и прочие ситуации, когда частицам A удаётся передать достаточно много энергии. Когда энергия у частиц A иссякает, они перестают двигаться достаточно быстро, и ударная волна исчезает, уступая место обычной звуковой.

[anik]

Батороев в сообщении #576618 писал(а):

Иначе - как в учебнике:Цитата:Процесс распространения колебаний в сплошной среде называется волновым процессом (или волной). При распространении волны частицы среды не движутся вместе с волной, а колеблются около своих положений равновесия. Вместе с волной от частицы к частице среды передаются лишь состояние колебательного движения и его энергия. Поэтому основным свойством всех волн, независимо от их природы, является перенос энергии без переноса вещества.

Устойчивое заблуждение связанное с тем, что не различается стоячая волна от волны бегущей.

[Munin]

anik в сообщении #576623 писал(а):

Устойчивое заблуждение связанное с тем, что не различается стоячая волна от волны бегущей.

Устойчивое заблуждение, связанное с тем, что anik вообще ничего не знает о волновых процессах.

[Alexandr007]

Munin в сообщении #576620 писал(а):

Но это бывает всё же во многих ситуациях: взрывы, ударные волны после взрывов, сверхзвуковое столкновение струй вещества

Во взрывах непосредственной передачи энергии не происходит, как и в обычной звуковой волне энергия передается ближайшим частицам, а они по эстафете дальше.

[anik]

Munin в сообщении #576620 писал(а):

и прочие ситуации, когда частицам A удаётся передать достаточно много энергии. Когда энергия у частиц A иссякает, они перестают двигаться достаточно быстро, и ударная волна исчезает, уступая место обычной звуковой.

А что это за частицы А, позвольте поинтересоваться?

[Munin]

Alexandr007 в сообщении #576628 писал(а):

Во взрывах непосредственной передачи энергии не происходит, как и в обычной звуковой волне энергия передается ближайшим частицам, а они по эстафете дальше.

Взрывы - явление ещё более сложное, чем простая ударная волна. Там идёт волна детонации, в которой от предыдущих частиц и получается энергия, и за счёт реакции (химической, ядерной или какой-то другой) на месте возникает ещё новая энергия, которая передаётся дальше. Но базовые уравнения схожи с уравнениями обычной ударной волны. Просто в ударной волне баланс энергии либо нулевой, либо идёт в минус, а в волне детонации он может идти в плюс.

И детонация, как и ударная волна, идёт быстрее скорости звука. Если её скорость снизится, то это будет уже не детонация (взрыв), а дефлаграция (поджиг).

-- 26.05.2012 16:36:36 --

anik в сообщении #576631 писал(а):

А что это за частицы А, позвольте поинтересоваться?

Частицы A и B - предыдущие и последующие частицы среды.

-- 26.05.2012 16:40:13 --

Литература: Физическая энциклопедия, ЛЛ-6 гл. 9, Орленко "Физика взрыва и удара" и "Физика взрыва".