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
6676
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
6892
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: 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