Cтраница 3
Хотя гантель, как всякое свободное твердое тело, обладает шестью степенями свободы, но в отсутствие тангенциальных сил взаимодействия между шарами ( сил трения) при ударах гантелей может возникнуть вращение только вокруг осей, лежащих в плоскости, перпендикулярной к оси самой гантели. Поэтому для описания движения гантели требуется не шесть уравнений, как для свободного твердого тела, а только пять: три уравнения движения центра тяжести и два уравнения вращения вокруг двух осей, перпендикулярных друг к другу и к оси гантели. Гантель в рассматриваемом случае ведет себя как тело, обладающее пятью степенями свободы; движение, соответствующее шестой степени свободы - вращению вокруг оси самой гантели, - возникнуть не может. Эта шестая степень свободы не участвует в обмене кинетической энергии, происходящем при соударении гантелей. [31]
Рассмотрим предварительно простейший процесс - столкновение атомов А и В. Для этого случая газокинетическая теория дает точную формулу (9.15) для числа столкновений в 1 сек в 1 смъ. В, в котором атомы находятся в непосредственном соприкосновении, причем междуядерное расстояние равно сумме их радиусов ГА гв. Такой комплекс обладает тремя поступательными степенями свободы центра тяжести и двумя вращательными степенями свободы; в отличие от двухатомной молекулы шестая степень свободы комплекса отвечает не колебанию, а поступательному движению вдоль координаты реакции, которая в данном случае совпадает с междуатомным расстоянием. [32]