 |
14. Кинетическая энергия как функция состояния системы. Работа и мощность.
|
|
|
|
14. Кинетическая энергия как функция состояния системы. Работа и мощность.
Функция состояния системы, определяемая только скоростью ее движения, называется кинетической энергией.
Кинетическая энергия системы есть функция состояния движения этой системы. Кинетическая энергия - величина аддитивная.
Ек - относительная величина, её значение зависит от выбора системы координат (так же как и скорость v - относительная величина).
Если постоянная сила действует на тело, то оно будет двигаться в направлении силы. Тогда элементарная работа по перемещению тела из одной точки в другую будет равна произведению силы F на перемещение dr.
Следовательно, работа силы, приложенной к телу на пути r, численно равна изменению кинетической энергии этого тела.
A = Δ Ек, или dEк = dA. (1. 6. 2)
Изменение кинетической энергии dЕк равно работе внешних сил.
Мощность есть работа, совершаемая в единицу времени.
, где P — Средняя мощность (Ватт), W — Работа (Джоуль), t — Время затраченное на совершение работы (секунд),
15. Консервативные силы и системы. Понятия: центральное поле, сферически симметричное поле. Работа консервативных сил. Примеры консервативных сил.
Силы, работа которых не зависит от пути, по которому двигалось тело, а зависит от начального и конечного положения тела, называются консервативными.
Консервативная система (от лат. conservo — сохраняю) — физическая система, работа неконсервативных сил которой равна нулю и для которой имеет место закон сохранения механической энергии, то есть сумма кинетической энергии и потенциальной энергии системы постоянна.
|
|
|
Это такое поле, у которого все силовые вектора направлены или в одну точку (центр) или, наоборот, из одной точки (из центра). Причем величина этих силовых векторов зависит только от расстояния до центра и не зависит от направления (от углов).
Центральное поле называют сферически симметричным, если численное значение вектора напряженности зависит только от расстояния r до центра сил О: G = G(r).
Работа консервативных сил по замкнутому пути равна нулю. . Пример консервативных сил: сила тяжести, сила упругости пружины, и силы электростатического взаимодействия.
16. Потенциальная энергия. Связь между потенциальной энергией и силой. Потенциальное поле.
Потенциальная энергия — это энергия, которая определяется взаимным положением взаимодействующих тел или частей одного и того же тела. –потенциальная энергия тела, – его масса, – ускорение свободного падения, – высота тела над некоторым нулевым уровнем. Потенциальное поле — поле, в котором работа, совершаемая силами при перемещении тела из одного положения в другое, не зависит от того, по какой траектории это перемещение произошло, а зависит только от начального и конечного положений.
Каждой точке потенциального поля соответствует некоторое значение силы F, действующей на тело, и некоторое значение потенциальной энергии Еп. Значит, между силой F и Еп должна быть связь 
Градиент– это вектор, показывающий направление наибыстрейшего изменения функции. Следовательно, вектор 
направлен в сторону наибыстрейшего уменьшения U.
17. Полная механическая энергия. Закон сохранения энергии. Условие равновесия механических систем.
Сумма кинетической и потенциальной энергий системы тел называется полной механической энергией системы:
|
|
|
