Абсалютна пругкі ўдар: тэорыя ідэальнага сутыкнення

Сутыкненне рухаюцца тэл ўласціва ўсім узроўням фізічнага свету - ад субатомных часціц да цыклапічных міжпланетных і міжгалактычных з'яў. Таму ўдарныя сілы, якія адрозніваюцца велізарнай разнастайнасцю, так цікавяць фізікаў. Незвычайныя ператварэння кінэтычнага выгляду энергіі ў патэнцыйны і назад назіраюцца, калі здзяйсняецца абсалютна пругкі ўдар. Спецыфіка такога дынамічнага ўзаемадзеяння дзвюх або некалькіх тэл складаецца ў яго хуткаплыннай і высокай інтэнсіўнасці.

Абсалютна пругкі ўдар з яго незвычайнымі фізічнымі параметрамі абмену энергіяй мае вялікае значэнне пры будаўнічых працах (напрыклад, забіванне паль) або падчас спартыўных гульняў, дзе ён прыносіць карысць. Таксама ён можа несці немалую небяспеку, напрыклад, пры аўтамабільных аварыях. Такім чынам, праблематыка гэтай з'явы важная не толькі толькі для фізікаў-тэарэтыкаў, але і для аўтамабілістаў, спартсменаў, будаўнікоў і канструктараў.

Абсалютна пругкі ўдар - гэта ўзаемадзеянне сутыкнуліся тэл, пры якім іх унутраныя энергіі застаюцца нязменнымі. Вядома ж, у чыстым выглядзе гэта з'ява ў свеце макраскапічным тэл ніколі не сустракаецца. З пункту гледжання фізікі абсалютна пругкі ўдар у навакольным нас міры звыклых прадметаў з'яўляецца сінонімам ідэальнага сутыкнення. Але ў некаторых выпадках да гэтага фізічнай дасканаласці можна наблізіцца амаль ушчыльную. Цень ідэальнага сутыкнення можна занатаваць, напрыклад, у той момант, калі адбываецца соударение тэл, такіх як більярдавыя шары са слановай косці ці вельмі цвёрдай пластмасы.

А рэалізавацца з'ява абсалютна пругкага ўдару можа толькі пры сутыкненні элементарных часціц, калі для гэтага паўстануць прыдатныя ўмовы. Такая магчымасць абумоўлена дзеяннем квантавых законаў на мікраскапічным узроўні светабудовы. Ўнутраны стан і адпаведны яму паказчык энергіі кожнай атамнай часціцы з'яўляюцца дыскрэтнымі (квантованными). Такім чынам, пасля сутыкнення часціцы могуць разляцецца, не зведаўшы змен у сваіх унутраных станах. Такое сутыкненне і будзе абсалютна пругкім.

Тэорыя абвяшчае, што так будзе заўсёды, пакуль энергіі соударяющихся часціц недастаткова для перакладу хоць бы адной з іх ва ўзбуджаны стан, якое ў квантавым сэнсе характарызуецца вялікім паказчыкам унутранай энергіі. Нарэшце, цалкам верагодны і такі выпадак, калі пры сутыкненні двух або некалькіх узбуджаных часціц адбудзецца змяншэнне іх унутранай кінэтычнай энергіі. Ва ўсіх падобных выпадках дарэчы весці гаворку аб няпругкія характары сутыкнення.

Удар абсалютна пругкіх і няпругкіх тэл з пункту гледжання фізічнай навукі мае кардынальныя адрозненні. Другі варыянт для фізікаў з'яўляецца не менш цікавым, паколькі пры гэтай з'яве мае месца страта часткі ці ўсёй энергіі пад уздзеяннем дысіпатыўных сіл. Пры абсалютна няпругкія ўдары адбываецца злучэнне двух або некалькіх целаў, у выніку чаго яны працягваюць рух як адзінае цэлае. Яскравым прыкладам можа служыць куля, выпушчаная ў скрыню з пяском, дзе яна захрасае і ўжо рухаецца сумесна з ім. Яшчэ адзін прыклад: пластылінавыя і гліняныя шары, якія звычайна пры сутыкненні зліпаюцца і ўтвараюць адзін аб'ект.

У адпаведнасці з гэтым жа фізічным законам ўтвараюцца планеты, у тым ліку і Зямля: часціцы касмічнай пылу, сутыкаючыся, ўтвараюць больш буйны аб'ект, і так «дарастаюць» да памераў планеты. Праўда, тут дзейнічаюць яшчэ і законы нябеснай механікі, а таксама мноства іншых прынцыпаў, без якіх не было б планет, а ў касмічнай прасторы лёталі б адны халодныя безжыццёвыя астэроіды. Важнай складовай часткай ўсёй гэтай сукупнасці непарушных і вечных законаў прыроды з'яўляюцца кароткачасовыя дынамічныя ўзаемадзеяння тэл, на мове фізікі званыя кароткім хвосткім словам «удар». Гэта і ёсць сапраўдны Акт Тварэнні Свету ...