Мгновенная мощность при вращательном движении

,

где M – мгновенный момент силы;

ω – мгновенная угловая скорость.

Закон сохранения энергии в его общефизическом смысле – энергия никогда не исчезает и не появляется вновь, она лишь превращается из одного вида в другой, в количественном отношении оставаясь неизменной.

Закон сохранения и превращения механической энергии: полная механическая энергия замкнутой системы (при отсутствии внешних воздействий), в которой действуют только консервативные силы, остается величиной постоянной:

W_k + W_p = const.

Закон сохранения импульса: полный импульс замкнутой системы при отсутствии внешних воздействий остается величиной постоянной (рис. П1.30):

p = const.

Закон движения центра масс: центр масс системы движется как материальная точка, в которой сосредоточена масса всей системы и на которую действует равнодействующая всех внешних сил:

.

Импульс незамкнутой системы сохраняется, если геометрическая сумма всех внешних сил равна нулю.

Удар – совокупность явлений, возникающих при столкновении движущихся твердых тел, а также при некоторых видах взаимодействия твердого тела с жидкостью или газом.

Ударный импульс – мера механического взаимодействия тел при ударе ударной силы F за время удара τ:

.

Коэффициент восстановления k – величина, характеризующая потери энергии при ударе, численно равная отношению скорости взаимодействующих масс после взаимодействия к их скорости до взаимодействия:

.

Центральный удар – такой удар, при котором центры масс тел лежат на линии удара.

Прямой центральный удар – такой, при котором скорости v₁ и v₂ центров масс в начале удара направлены параллельно линии удара.

Центральный абсолютно неупругий удар шаров характеризуется тем, что выполняется только закон сохранения импульса. Скорость шаров после центрального абсолютно неупругого удара

.

Центральный абсолютно упругий удар шаров характеризуется тем, что выполняются законы сохранения полной механической энергии и импульса. Скорости шаров после взаимодействия:

; .

Закон сохранения момента импульса – момент импульса замкнутой системы в отсутствие внешних воздействий остается величиной постоянной:

, а L₀ = const.

Скорость изменения момента импульса (уравнение моментов):

,

где L₀ – момент импульса тела (системы) относительно начала координат;

M_вн – суммарный вращающий момент внешних сил, действующих на тело.

Поле тяготения. Движение в поле центральных сил

Поле тяготения создается взаимодействующими массами покоя тел и поэтому является характерным для тел с большими массами и со значениями скорости движения гораздо меньшими, чем скорость распространения света в вакууме.

Напряженность поля тяготения – векторная физическая величина, равная по величине и направлению силе, действующей на единичную массу, помещенную в данную точку поля:

.

Ускорение, приобретаемое в поле тяготения массой m, направлено к центру большей массы:

.

Ускорение свободного падения вблизи поверхности Земли

.

Ускорение силы тяжести при круговой траектории движения является центростремительным:

.

Потенциал поля тяготения – это скалярная физическая величина, равная потенциальной энергии единичной массы, помещенной в данную точку поля:

.

Связь между напряженностью и потенциалом поля тяготения:

.

В векторной форме

.

Знак «минус» означает, что напряженность поля тяготения направлена в сторону уменьшения потенциала поля тяготения.

Уравнение движения массы m в поле тяготения при скорости движения тела v₀ < < с:

.

Первая космическая скорость

.

Вторая космическая скорость

.

Период обращения спутника, совершающего движение по круговой орбите:

.

« Потенциальная яма » – ограниченная область пространства, определяемая физической природой взаимодействия частиц. В этой области пространства потенциальная энергия частицы меньше, чем вне ее.

Характеристики «потенциальной ямы»:

а) ширина – расстояние, на котором проявляется действие сил притяжения;

б) глубина – разность потенциальных энергий частицы на «краю» ямы и на ее «дне», соответствующем минимуму потенциальной энергии, которую удобнее принять равной нулю.

Основное свойство «потенциальной ямы» – способность удерживать частицу, полная энергия W которой меньше .

Потенциальный барьер – ограниченная в пространстве область, по обе стороны которой потенциальная энергия резко спадает. Прохождение частицы через потенциальный барьер возможно лишь в том случае, если ее полная энергия не меньше высоты потенциального барьера W ³ .

⇐ Предыдущая45678910111213Следующая ⇒

Поделиться: