Консервативные силы

Работа силы при движении материальной точки и поступательном движении абсолютно твердого тела

Элементарной работой ∆ A силы F на элементарном перемещении материальной точки называется скалярная физическая величина равная , гдеугол между векторами F и ∆ r.

∆ r -перемещение (вектор),∆S -путь (скаляр)

Энергия –скалярная физическая величина, являющаяся мерой различных форм движения материи и мерой перехода движения материи вводятся соответствующие виды энергии, например: механическая, внутренняя и др.

Кинетическая энергия механической системы –энергия механического движения этой системы.

Потенциальная энергия –механическая энергия системы тел, определяемая их взаимным расположением и характером взаимодействия между ними.

Полная механическая энергия системы –сумма кинетической и потенциальной энергий.

Если работа, совершаемая силой, зависит только от начальной и конечной точки, но не зависит от формы траектории, сила называется консервативной.

Консервативные силы -силы тяготения, электростатические, упругости и некоторые другие.

Неконсервативные (диссипативные) силы –силы, работа которых зависит от формы траектории. Например, сила трения.

В консервативных системах полная механическая энергия остается постоянной. Могут лишьпроисходить превращения кинетической энергии в потенциальную и обратно, но в эквивалентных количествах, так что полная энергия остается неизменной.

Существуют диссипативные физические системы в которых возможен переход энергии из механической формы в другие, немеханические формы, навсегда в эквивалентных количествах . Энергия исчезает и не появляется, она лишь перехода из одной формы в другую.

Закон сохранения энергии в механике выполняется в замкнутой системе, в которой действуют только консервативные силы, и записывается в виде

Если работа неконсервативных сил равна нулю, то полная механическая энергия сохраняется. Закон сохранения импульса справедлив для замкнутой системы называется импульсом силы, а импульсом или количеством движения тела. Изменение импульса тел равно изменению импульса действующей на него силы.

- полный вектор импульса системы

немесе

В изолированной системе импульс входящих в нее тел остается постоянным

-называется уравнением моментов.

если то , тогда что отвечает закону сохранения момента импульса.

Динамиканың элементтері

Динамика - денелердің әсерлесу кезіндегі қозғалысының өзгерісін зерттейді, Ньютонның үш заңы негізгі болып саналады.

Инерция заңы –Ньютонның бірінші заңы.

Кез-келген дене өзінің тыныштық күйін немесе бірқалыпты және түзу сызықты қозғалысын басқа денелер әсер еткенге дейін сақтайды.

Масса - материяның сан жағынан универсам мөлшері, инерттілікті көрсететін сандық өлшеуіш, скалярлық шама.

Күш – векторлық шама, денелердің өзара әсерлесуінің нәтижесінде бір- біріне үдеу беруін айтады.

Ньютонның екінші заңы ;

Дененің алған үдеуі әсер етуші күшке тура пропорционал дене массасына кері пропорционал және күштің бағыты бойынша өзгереді.

Ньютонның заңдары орындалатын жүйе – инерциялдық санақ жүйесі деп аталады.

Ньютонның үшінші заңы.

Әсерлесуші екі дененің бір-біріне әсері әр уақытта сан жағынан тең, ал бағыттары жағынан қарама-қарсы болады

Әсер қарсы туғызады деуге де болады.

Осы заң материалдық нүкте динамикасынан нүктелер жүйесінің динамикасына өтуге себебі жүйеде әсерлесу күштеррдің әсерлесуіне әкеледі.

Қозғалмайтын оське байланысы нүктенің импульс моменті деп инерция моментінің бұрыштың жылдамдыққа көбейтіндісін айтады.

Дененің импуль моменті деп қозғалмайтын оське қатысты алынған барлық нүктелер үшін импуль моментерінің суммасын айтады. немесеJ- инерция моменті

Жұмыс және механикалық энергия

Түсірілген күштің ығысуға көбейтіндісі жұмыс деп аталады.

Жұмыс скалярлық шама. Өлшем бірлігі- джоуль. F –күш. S- ығысу шамасы.

Энергия деп материалдық объектінің жұмыс істеу қабілетінің сандық мөлшерін сипаттайтын физикалық скалярлық шаманы айтады. Материалдың жүйенің қандай формада қозғалуына байланысты энергия да әртүрлі болады, мысалы; механикалық, ішкі, электромагниттік т.б.

Кинетикалық энергия –түсірілген күштің істеген жұмысы дененің жылдамдығының өзгеруіне байлануын көрсетуін айтады.

Потенциялдық энергия –дененнің немесе олардың бөлшектерінің өзара орналасуы кезіндегі жұмыс қорымен өлшенеді.

Толық механикалық энергия жүйе үшін- кинетиканың және потенциалдық энергияның суммасы болады.

Консервативні күштер егер күштің әсерінен жасалған жұмыс траекторияға байланысы болмай, тек бастанды және соңғы нүктеге тәуелді болатын жағдайды айтады.

Оман тартылыс күші, электростатиканың және серпімді күштер жатады.

Консервативті емес күштер- диссипативті күштер- траекторияға байланысы жасалатын жұмыс жағдайын айтады, мысалы- үйкеліс күшінің жұмысы. Консервативні жүйеде толық механикалқ энергия тұрақты болып қалады.

Сонымен, энергия жоқтан пайда болмайды, ол және жоғалмайды ол бір түрден екінші түрге ауысады.

Механикалық жүйелердегі энергияның сақталу заңы:энергия жоғалып кетпейді және жоқтан пайда болмайды, ол тек бір түрден екінші түрге ауысады. Сонымен қатар энергияның бір түрі қаншаға кемісе, екінші түрі соншаға артады. Материя және қозғалыс біртұтас байланыста болады.

Материясыз қозғалыс, қозғалыссыз материя болмайды. Қозғалыс- материяның өмір сүру формасы. Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңы. Сақталу заңы тек тұйықталған жүйелер үшін ғана қарастырылады

Бұл барлық сыртқы күштердің (жүйеге қатысты) қорытқы күші нөлге тең болған кезде ғана, Ньютонның екінші заңының салдары ретінде алынады.

-векторы элементар күштер импульсы деп аталады

Динамиканың негізгі заңын тұжырымдайтын тағы бір заңдылық шығады: дененің элементар қозғалыс мөлшерінің өзгерісі сол денеге әсер етуші элементар күштер импульсіне тең.

Күшке басқаша анықтама беруге болады: күш дегеніміз бірлік уақыт ішінде өзгеретін элементар қозғалыс мөлшеріне тең физикалық векторлық шама.

Векторлар қосындысы жүйенің қозғалыс мөлшерінің толық векторы деп аталады.

немесе

Яғни тұйықталған жүйені құрайтын денелердің қоғалыс мөлшерінің толық векторы қозғалыс кезінде ұдайы тұрақты болып отырады.

моменттер теңдеуі деп - аталады.

егер болса, онда қозғалыс мөлшері моменті өзгермейді , Осы тұжырымданған заңдылық қозғалыс мөлшері моментінің сақталу заңы деп – аталады

Қозғалмайтын ось дененің центрі ақылы да (ротор, электродвигатель, маховик) және оның сыртынан да өте алады. Екінші жағдайда Штейнер теоремасы пайдаланылады:

Кез келген оське қатысты инерция моменті денеің О^ІО^І₁ (ОО^І осіне параллель)осі арқылы өтетін инерция моменті мен дене массасының сол оське дейінгі қашықтықтың квадратына көбейтіндісінің қосындысына тең болады

Жәй пішінді денелердің инерция моменттері:

1. Қабырғасы жұқа цилиндрдің инерция моменті
2. Тұтас цилиндрдің инерция моменті
3. шардың инерция моменті
4. Қабырғасы жұқа сфераның инерция моменті
5. Осі стерженьнің l ұзындығының ортасынан өтетін жұқа стерженьнің инерция моменті
6. Осі стерженьнің бір ұшынан өтетін жұқа стерженьнің инерция моменті

Инерция, сила инерции	Инерция	Inertia
Инерциальная система	Инерциялық жүйе	Inertial system
Гелиоцентрическая система	Гелиоцентрлік жүйе	Heliocentric system
2-й закон Ньютона	Ньютонның екінші заңы	Newton^,s low
Консервативная система	Консервативті жүйе	Conservative sestem
Давление	Қысым	Pressure
Жидкость	Сұйық	Liguid
Струя	Ағыс	Jet
Газ	Газ	Gas
Упавнение неразрывности	Үздіксіз теңдеуі	Continuty eguation
Атмосфера	Атмосфера	Atmosphere
Уравнение Бернулли	Бернулли теңдеуі	Bernoullis
Закон сохранения энергии	Энергияның сақталу заңы	Constrvation energy law
Закон сохранения момента импульса	Импульс моменттінің сақталу заңы	Conservation law of impulse moment

Дата добавления: 2013-12-13