Кинетическая энергия материальной точки и абсолютно твердого тела.

Кинетическая энергия - (Екин) энергия движения. Кинетической энергией тело обладает вследствие своего движения относительно других тел.

Кинетическая энергия при поступательном движении:

Для абсолютно твёрдого тела полную кинетическую энергию можно записать в виде суммы кинетической энергии поступательного и вращательного движения:

Консервативные силы. Связь работы консервативной силы с потенциальной энергией.

1.Потенциальными (консервативными) силами называются такие силы, работа которых зависит только от начальных и конечных положений точек их приложения и не зависит от траекторий этих точек (гравитационная, кулоновская силы и силы абсолютной упругости).

Материальная точка, оказавшаяся в силовом поле, обладает в каждой точке поля потенциальной энергией и подвергается действию консервативной силы со стороны поля, «толкающей» эту материальную точку в сторону уменьшения энергии – принцип минимума энергии. Причем работа по перемещению материальной точки осуществляется за счет потенциальной энергии Ep. Работа консервативной силы по любой замкнутой траектории равна нулю.

2. Связь работы консервативной силы с потенциальной энергией

Потенциальная энергия- Энергия взаимодействия различных тел называется потенциальной энергией Епот.

Дифференциал потенциальной энергии имеет вид:

получим формулы связи консервативной силы с потенциальной энергией в

дифференциальном виде:

F = − gradE_p – вектор, называемый градиентом потенциальной энергии, и в интегральном виде:

 

Диссипативные силы и их работа. Какие превращения энергии происходят при работе диссипативных сил?

Диссипативными называются силы, в результате работы которых механическая энергия тел превращаются в их внутреннюю (тепловую) энергию. Диссипативными являются все силы трения.

Эти силы всегда направлены прямо противоположно вектору скорости. Их работа всегда зависит от траектории движения тела. δ A_дсп = F ⋅ dr = − F ⋅ dr

 

Закон сохранения и превращения энергии. В каком случае сохраняется механическая энергия системы?

( E_{k 2} − E_k1) + (E_p2 − E_p1) = A_{внтр.дсп} + A_внш Закон сохранения и превращения энергии: изменение механической энергии системы тел равно сумме работ внутренних диссипативных и внешних сил.

Механическая энергия замкнутой консервативной системы тел не изменяется.

Напряженность и потенциал электростатического поля, связь между ними.

1.Электростатическое поле – это поле, созданное неподвижными зарядами.

Напряженность электрического поля (силовая характеристика электрического поля) в некоторой его точке – это вектор, равный вектору силы, действующей со стороны поля на точечный положительный электрический заряд, помещенный в эту точку, деленному на величину этого заряда: , H/Кл (формула определения вектора напряженности эл. поля)

Потенциал электрического поля (характеризует потенциальную энергию поля, которой обладает единичный заряд, помещённый в данную точку поля) в некоторой его точке равен потенциальной энергии, которой обладает точечный положительный электрический заряд, помещенный в эту точку, деленной на величину этого заряда:
, Дж/Кл= В (вольт) Эта формула используется для расчета потенциальной энергии.

формула связи напряженности с потенциалом в интегральном виде: ∫ F ⋅ rd = ₁ – ₂
в дифференциальном виде:

Расчет электрических полей с помощью принципа суперпозиции.

формула для расчета потенциала поля, созданного точечным зарядом q в точке с радиусом – вектором r. Потенциал поля – это число, знак которого совпадает со знаком заряда. Положительный заряд создает вокруг себя электростатическое поле с положительным потенциалом, отрицательный заряд – поле с отрицательным потенциалом.

Каждый точечный заряд создает свое электростатическое поле независимо от других зарядов. Поле, созданное системой точечных зарядов, представляет собой суперпозицию (сумму) полей, созданных каждым из зарядов: и

⇐ Предыдущая12

Поделиться: