Դիտել Հարված էջի վիքիկոդը

'''Հարված''' [[պինդ մարմին]]ների, շարժվող պինդ մարմինների բախման, ինչպես նաև [[հեղուկ]]ի կամ [[գազ]]ի հետ պինդ մարմնի որոշ փոխազդեցությունների հետևանքով առաջացող երևույթների համախումբ։ Հարվածի տևողությունը, սովորաբար, շատ կարճ է, իսկ բախվող մարմինների հպման տիրույթում զարգացող ուժերը՝ շատ մեծ (<math>10^9-10^{10}</math> ն/մ²)։ Հարվածային ուժերի հետևանքով hարվածի ընթացքում տեղի է ունենում մարմնի կետերի [[արագություն]]ների զգալի փոփոխություն։ Հարվածը կարող է առաջացնել նաև մնացորդային [[դեֆորմացիա]], [[ձայնային տատանումներ]], մարմինների տաքացում, քայքայում (կրիտիկականից մեծ արագությունների դեպքում), նյութերի մեխանիկական հատկությունների փոփոխություն են։ Մարմնի կետերի արագությունների փոփոխությունը հարվածի ընթացքում որոշվում է հարվածի ընդհանուր տեսության մեթոդներով, որոնցում <math>\vec P</math> [[հարվածային ուժ]]ի փոխարեն որպես մեխանիկական փոխազդեցության չափ ընդունվում է հարվածի [[Իմպուլս (շարժման քանակ)|իմպուլսը]] <math>\tau</math> ժամանակահատվածում (այսպես կոչված <math>\vec S</math> հարվածային իմպուլս)։ Քանի որ <math>\tau</math> շատ փոքր է, բոլոր ոչ հարվածային ուժերի (օրինակ, [[ծանրության ուժ]]ի) իմպուլսները, ինչպես նաև հարվածի ընթացքում մարմնի կետերի տեղափոխությունները անտեսվում են։ Հարվածի ընդհանուր տեսության հիմնական հավասարումները բխում են հարվածի ժամանակ համակարգի շարժման քանակի և կինետիկ մոմենտի փոփոխության վերաբերյալ թեորեմներից։ Եթե հայտնի են արագությունները հարվածի սկզբում և կիրառված հարվածային իմպուլսը, այդ թեորեմների օգնությամբ կարելի է որոշել արագությունները հարվածի վերջում, իսկ եթե մարմինը ազատ չէ՝ նաև կապերի իմպուլսիվային ռեակցիաները։

Երկու մարմինների փոխհարվածի դեպքում պրոցեսը կարելի է բաժանել 2 փուլի։ Առաջին փուլն սկսվում է A և B մարմինների հպումից, երբ մարմինների մոտեցման արագությունը հավասար է <math>v_{An}-v_{Bn}</math>: <math>v_{An}</math>-ը և <math>v_{Bn}</math>-ը <math>v_A</math> և <math>v_B</math> արագությունների պրոյեկցիաներն են A և B կետերում մարմինների մակերևույթներին տարած <math>n</math> ընդհանուր նորմալին, որն անվանում են [[հարվածի գիծ]]։ Առաջին փուլի վերջում մարմինների մոտեցումը դադարում է, և դրանց կինետիկ էներգիայի մի մասը փոխակերպվում [[դեֆորմացիա]]յի [[պոտենցիալ էներգիա]]յի։ Երկրորդ փուլում տեղի է ունենում առաձգական դեֆորմացիայի պոտենցիալ էներգիայի փոխարկումը մարմինների [[կինետիկ էներգիա]]յի, և մարմինները սկսում են տարամիտել։ Երկրորդ փուլի վերջում A և B կետերը կունենան տարամիտման <math>V_{An}-V_{Bn}</math> արագություն։ Բացարձակ առաձգական մարմինների համար հարվածի վերջում մեխանիկական էներգիան լիովին կվերականգնվեր, և տեղի կունենար <math>(V_{An}-V_{Bn})=(v_{An}-v_{Bn})</math> հավասարությունը, իսկ բացարձակ ոչ առաձգական մարմինների հարվածը կավարտվեր առաջին փուլով (<math>V_{An}-V_{Bn})=0</math>)։
[[Պատկեր:Collision carts elastic.gif|thumb]]
Որպեսզի գտնենք երկու մարմինների իրար հետ բախումից հետո արագությունը պետք է գործածել հետևյալ բանաձևը.
::<math> \vec{v}=\frac{m_a \vec{u}_a + m_b \vec{u}_b}{m_a + m_b}</math>
Իրական մարմինների հարվածի դեպքում մեխանիկական էներգիան հարվածի վերջում վերականգնվում է մասամբ (մնացորդային դեֆորմացիայի, մարմինների տաքացման և այլ երևույթների հետևանքով) և <math>(V_{An}-V_{Bn})<(v_{An}-v_{Bn})</math>: Այդ կորուստները հաշվի առնելու համար մտցվում է, այսպես կոչված, <math>k</math> վերականգնման գործակից, որը կախված է միայն նյութի ֆիզիկական հատկություններից.
: <math>k = \frac {V_{An}-V_{Bn}} {v_{An} - v_{Bn}} = - \frac {V_{An}-V_{Bn}} {v_{An} - v_{Bn}}</math>
<math>K</math>-ի արժեքը որոշվում է փորձով։ Բացարձակ առաձգական հարվածի դեպքում <math>k=1</math>, իսկ բացարձակ ոչ առաձգականի դեպքում <math>k=0</math>: Եթե հայտնի են արագությունները հարվածից առաջ և <math>k</math> գործակիցը, կարելի է հաշվել արագությունները հարվածից հետո և <math>S</math> հարվածային իմպուլսը։ Եթե մարմինների զանգվածների <math>C_1</math> և <math>C_2</math> կենտրոնները հարվածի գծի վրա են, ապա հարվածը կոչվում է կենտրոնական (գնդերի հարված), հակառակ դեպքում՝ ոչ կենտրոնական։ Եթե զանգվածների կենտրոնների <math>v_1</math> և <math>v_2</math> արագությունները հարվածի սկզբում ուղղված են հարվածի գծին զուգահեռ, ապա հարվածը կոչվում է ուղիղ, հակառակ դեպքում՝ թեք։ Երկու ողորկ մարմինների (գնդերի) ուղիղ կենտրոնական հարվածի դեպքում
:<math>V_1=v_1- \frac {(1+k)M_2}{M_1+M_2} {v_1 - v_2}</math>
:<math>V_2=v_2- \frac {(1+k)M_1}{M_1+M_2} {v_1 - v_2}</math>
:<math>S=(1+k) \frac {M_1\cdot M_2}{M_1+M_2} {v_1 - v_2}</math>
:<math>\triangle T=\frac {1-k^2}{2} \frac {M_1\cdot M_2}{M_1+M_2} {v_1 - v_2}</math>
որտեղ <math>\triangle T</math>-ն հարվածի ընթացքում համակարգի կորցրած կինետիկ էներգիան է, <math>M_1</math>-ը և <math>M_2</math>-ը՝ գնդերի զանգվածները։ Մասնավոր դեպքում, երբ <math>k=1</math> և <math>M_1=M_2</math> ստացվում է <math>V_1=v_2</math> և <math>V_2=v_1</math> այսինքն՝ բացարձակ առաձգական հարվածի ժամանակ կատարվում է միևնույն զանգվածով գնդերի արագությունների փոխանակություն։ Բացի պինդ մարմինների հարվածից ֆիզիկայում ուսումնասիրվում են նաև մոլեկուլների, ատոմների և տարրական մասնիկների փոխհարվածները։

== Տես նաև ==
* [[Բախումներ]]

{{ՀՍՀ|հատոր=6|էջ=312}}

[[Կատեգորիա:Դասական մեխանիկա]]
[[Կատեգորիա:Նյութագիտություն]]