Потенциальное поле сил. Потенциальна энергия взаимодействия.

Потенциальное поле сил :

Полем сил называтеся область пространства, в каждой точке которого сила, которая действует на помещенную туда частицу, меняется законмерно от точки к точке.

Если в кажой точке силового поля сила не зависит от времени, то такое поле называется стационарным .

Стациональное силовое поле, в котором работа силы поле на пути между 2-мя любыми точками не зависит от формы пути, а зависит только от положения этих точек, называется потенциальным полем. И сами эти силы называются консервативными.

Потенциальная энергия взаимодействия.

Возьём систему из двух чатиц :

Пусть в некоторой системе отсчёта в момент времени t, положение.

Частиц определяется – вектора  и  за время dt частицы совершают перемещения d  и d  , то работа сил взаймодействия  и

δA_1,2 = (  . d ) + (  . d )

Согласно третьему закону Ньютона = -

δA_1,2 = (  . d ) - (  . d ) =  (d  - d )

 =  -  , dr₁₂ = d  - d      → δA₁₂ =  . d

+ Для центральных сил работа сил поля равна убыли потенциальной энергии

δA₁₂ = - dU₁₂

Возьём систему из трёх частицы

δA = δA₁₂ + δA₁₃ + δA₂₃ = - (dU₁₂ + dU₁₃ + dU₂₃ )

то для ситемы из множества частиц : δA = -dU_in

U – сооветвенная потенциальная энергия данной системы частиц полученной результат можно общить на произвольное число частиц каждой конфигирации произвольной системы частиц присища собственная потенциальная энергия.

U и работа всех внутренных центральных сил при изменении этой конфигурации равна убыли собственной потенциальной энергии системы.

 δA = -dU , ∆U = U₁ – U₂

Внутреняя энергия

Внутреняя энергия системы - это сумма всех кинетической энергии всех частиц, из которорых состоит ситема, и потециальной энергии их взаймодействия между частями.

Теорема об изменении полной механической энергии системы. Закон сохранения энергии в механике.

20.1 Теорема : Прирещение полной механической энергии частицы на некотором пути равно алгебраической сумме робот всех сторонних сил, действующих на частицу на том же пути

E₂ – E₁  = A_стор

A_стор > 0 – польная энергия частицы увеличивается

A_стор < 0 – польная энергия частицы уменьшается

20.2 Закон сохранения энергии в механике:

Если сторонние силы отсутствуют или таковы, что не совершают работы в течение интересующего нас времени, то польная мезаническая энергия частицы в стационарном поле консервативаных сил остается постоянной за это время. E = K + U = const

Равновесные состояния. Условия равновесия механической системы.

Равновесные состояния

Это состояние , в  котором тело находится в покое или движется равномерно прямолинейно или вращается без касательного ускорения.

Виды равновесия:

Æ Неустойчивое : Если система будет смещена на небольшое расстояние, то она продолжит своё движение за счёт сил, действующих на систему.

Æ Устойчивое равновесие : Если систему сместить на небольшое расстояние, она вернётся назад в состояние равновесия.

Æ Безразличное равновесие : Если система будет смещена на небольшое расстояние, она останется в новом положении.

21.2 Условия : Механическое равновесие - состояние механической системы, при котором сумма всех сил, действующих на каждую её частицу, равна нулю и сумма моментов всех сил, приложенных к телу относительно любой оси вращения равна нулю.

⇐ Предыдущая123456

Поделиться: