Mecanica fizica moleculara si termodinamica - Curs, pagina 3
3.2 Forțele conservatoare și non-conservatoare
Forțele conservatoare sunt numite forțe a căror activitate nu depinde de organismul de tranziție sau de sistem din poziția inițială până în finală. Trăsătura caracteristică a unei astfel de forțe - de lucru pe un traseu închis este zero:
Prin forțele conservatoare sunt: forța gravitațională, forța gravitațională, forța elastică și alte forțe.
Forțele non-conservatoare sunt numite forțe care depind de corpul de tranziție sau sistemul din poziția inițială până în finală. Activitatea acestor forțe pe calea închisă este diferită de zero. Pentru forțele non-conservatoare sunt: forța de frecare, de tracțiune și alte forțe.
3.3 Energia cinetică a mișcărilor de translație și de rotație
Energia cinetică a corpului este o funcție a stării mecanice depinde de greutatea și viteza mișcării sale (energie mecanică de mișcare).
Energia cinetică a mișcării de translație
Energia cinetică a mișcării de rotație
În cazul în care complexul mișcare corp rigid, energia cinetică poate fi reprezentat prin energia de translație și de rotație de mișcare:
Proprietăți energie cinetică.
1. Energia cinetică este finită funcție, lipsit de ambiguitate, continuă a stării mecanică a sistemului.
2. Energia cinetică este negativ: CE ³ 0.
3. Energia cinetică a unui sistem de corpuri este egală cu suma energiei cinetice a organismelor care alcătuiesc sistemul.
4. Creșterea energiei cinetice a unui corp este egală cu activitatea tuturor forțelor care acționează asupra organismului :.
3.4 Energia potențială
Energia potențială a sistemului - este o funcție a stării mecanică a sistemului, în funcție de poziția relativă a tuturor organelor sistemului și a poziției lor în câmpul de forță potențial extern. Pierderea de energie potențială este egală cu lucrarea care fac toate forțele conservatoare (interne și externe), atunci când sistemul trece din poziția inițială până în finală.
Din definiția energiei potențiale implică faptul că aceasta poate fi determinată pe o forță conservatoare, cu până la o valoare constantă arbitrară, care este determinată pentru acest potențial energetic zero.
Astfel, energia potențială a sistemului în această stare este egală cu lucrul mecanic efectuat de o forță conservatoare în sistemul de traducere dintr-un anumit stat la un nivel de zero.
Proprietățile potențialului energetic.
1. Energia potențială este finită, lipsit de ambiguitate, continuă
funcția de starea mecanică a sistemului.
2. Valoarea numerică a nivelului de energie potențială depinde de alegerea potențialului energetic zero.
Potențialul de energie poate fi găsit de puterea cunoscută a forței conservatoare și conservatoare pot fi găsite pe energia potențială:
Exemple de energie potențială:
1) - energia potențială a m masa corporala, ridicat la o înălțime h în raport cu nivelul zero de energie într-un câmp gravitațional;
- energia potențială a deformarea elastică a corpului, Ax - deformarea corpului.
4. Legile de conservare în mecanica
4.1 Legea conservării energiei mecanice
sistem de telefonie de energie mecanică este egală cu suma energiei lor cinetică și energia potențială de interacțiune a acestor organisme una față de alta și cu organisme externe:
Incrementul energia mecanică a sistemului este determinată de funcționarea tuturor forțelor neconservative (externe și interne):
Legea conservării energiei mecanice. energia mecanică a unui sistem de corpuri, care acționează numai forțe conservatoare, rămâne constantă.
4.2 Legea conservării impulsului. Impactul central a două corpuri
Legea conservării impulsului. impulsul total al unui sistem închis rămâne constantă.
Pentru sistemul închis va fi reținut și proiecția impuls pe axele de coordonate:
Dacă ¹0, w = 0, sistemul de proiecție va rămâne puls pe axa X.
Luați în considerare impactul central al două corpuri. Central numit grevă, în care corpurile se deplaseze de-a lungul liniei drepte care unește centrele lor de masă. Există două tipuri extreme de un astfel de atac: perfect elastice și absolut inelastice.
Pentru două corpuri de mase M1 și M2. se deplasează la o viteză u de-a lungul axei x, proiecțiile vitezei pe axa x, după broșă centrală absolut elastic poate fi găsit din formulele:
Acest lucru economisește impulsul și energia mecanică a corpului sistemului.
Dacă te-a lovit un absolut inelastică, atunci
Organismul după un astfel de atac muta împreună. Sistemul de telefonie impuls este conservată, iar energia mecanică totală nu este conservată. O parte din energia mecanică este transformată în energie de deformare inelastică și energia internă a organismelor.
4.3 Legea conservării momentului cinetic
Legea conservării momentului cinetic: momentului cinetic al unui sistem închis de corpuri conservate:
În cazul în care momentul rezultat al forței externe nu este egal cu zero, dar este egal cu zero proiecția acesteia pe o axă, punctele de proiecție din sistem nu se schimba de impulsuri pe această axă.
5. Elemente de teoria specială a relativității
5.1 postulate lui Einstein. transformări Lorentz
Primul postulat lui Einstein. orice experimente fizice, produse într-un sistem de referință inerțial, nu poate fi stabilită, acest sistem se sprijină sau se mișcă uniform.
al doilea postulat lui Einstein. viteza luminii în vid este aceeași în toate sistemele de referință inerțiale și nu depinde de mișcarea surselor de lumină și receptoare.
Luați în considerare două sisteme de referință S și S ¢ (Fig. 8). Sistemul S va fi fixat în mod convențional presupune că sunt. Sistemul se deplasează în raport cu viteza de-a lungul axei X a sistemului. Pentru a trece de la un cadru la altul transformare Lorentz utilizat în relativitate specială.
Să presupunem că la momentul inițial al originii ambelor sisteme și direcția axelor respective coincid.
În cazul în care c = 3 x 10 luna august m / sec - viteza luminii în vid.
5.2 Consecințele transformărilor Lorentz
Să considerăm sistemul (Fig. 8).
Comparativ cu trecerea timpului dintre evenimentele:
în care: - un interval de timp între evenimentele din sistemul de referință (măsurată cu un ceas situat în sistem); - intervalul de timp dintre aceste evenimente, scriși de ceas situat în sistem.
Schimbarea dimensiunea corpurilor în mișcare
în care L ¢ - lungimea tijei dispuse de-a lungul axei și în repaus în sistemul S ¢ (măsurată într-un sistem de referință S ¢); L - lungimea tijei măsurată în cadrul de referință.
legea relativistă plus viteza:
Să presupunem că un corp se deplasează de-a lungul axei x ¢ în cadru la viteză o rudă la ultimul. Noi găsim proiecția vitezei unui corp în cadrul de referință pe axa x a acestui sistem: