№1 дәріс Тақырыбы: Кинематика. Динамика
Потенциалды (консервативті) күштер
жүктеу/скачать 2,32 Mb.
|
Физикадан ДӘРІСТЕР ТЕЗИСТЕРІ
| Потенциалды (консервативті) күштер. Күштерді олардың қасиеттері бойынша екі класқа бөлуге болады. Бірінші класс күштері үшін, екі нүкте арасында орын ауыстыру барысындағы жұмыс осы орын ауыстыру кезіндегі жүрілген жолға тәуелді емес, ал екінші класс күштері үшін – тәуелді.
Жұмысы траекторияның бастапқы және соңғы нүктелеріне тәуелді, бірақ оның түріне тәуелсіз болатын күштер потенциалды (консервативті) деп аталады . Бұл күштерге тартылыс күштері жатады. "Потенциалды күштер" деген атаудың орнына көбінесе "потенциалды өрістер" делінеді. Күш өрісі деп нүктелерінде қарастырылып отырған күштер әрекет ететін кеңістік аясын айтады. Потенциалды өріс дегеніміз, ондағы жұмыс, яғни интеграл: 1 және 2 нүктелердің орналасу орындарына ғана тәуелді болып, бірақ осы нүктелерді қосатын жолдың түріне тәуелсіз болса. Бұл анықтамаға басқаша математикалық пішін беруге де болады: және сөзбен анықтама формасында айтсақ: өріс потенциалды болу үшін, өрістің күш жұмысы кез келген контур бойынша нөлге тең болуы қажет және де жеткілікті. Егер Fx , Fy , Fz потенциалды күштің проекциялары болған болса онда мынадай функцияның En(x, y, z) бар болғаны және оның көмегінің арқасында осы проекциялар мынандай формулалармен бейнеленеді: En функциясының көмегі арқылы теңдіктің (2.4) оң жақ бөлігіндегі күштің жұмысын есептеп шығаруга болады: . Интегралға салсақ 1-ші нүктеден 2 нүктеге орын ауыстыру кезіндегі жұмысты аламыз: , (2.5) мұнда En1 мен En2 – En функциясының 1 және 2 нүктелердегі мәні. (2.4) орнына (2.5) ескерсек, мынаған ие боламыз: . (2.6) Осылайша, 1 және 2 нүктелердің арасындағы кинетикалық энергия En шамасының дәл сондай нүктелердің арасындағы орын ауыстыру кезіндегі теріс белгімен өзгергеніндей мәңге өзгерді. Теңдікті мынадай түрде қайта жазған ыңғайлы: . Бұдан шығатыны, қозғалыс кезіндегі кинетикалық энергия мен En шамасының қосындысы тұрақты болып қалады: . En шамасы материялы нүктенің потенциалдық энергиясы, ал теңдеу – энергияның сақталу заңы деп аталады. Енді потенциалдық энергияның күшпен байланысын көрсетуге болады. Күшті вектор ретінде жазайық: , мұнда – координаттық остер бойындағы бірлік векторлар. Потенциалды күштің проекцияларын ескере отырып: табатынымыз: Набла операторын пайдалансақ: , біржолата алатынымыз . Соққы (немесе соқтығысу) - өзара әсерлесу өте қысқа уақытқа созылатын екі немесе одан да көп денелердің соқтығысуын айтады. Абсолют серпімді соқтығысу - нәтижесінде соқтығысатын екі денеде ешқандай деформация қалмайтын және денелердің соқтығысқанға дейінгі кинетикалық энергиялары соқтығысқаннан кейін қайтадан кинетикалық энергияға айналатын соқтығысуды айтады. Денелердің арасындағы гравитациялық өзара әсерлесу тартылыс өрісі немесе гравитациялық өріс арқылы жүзеге асады. Тартылыс өрісінің негізгі қасиеті: осы өріске енгізілген массасы m денеге тартылыс күші әсер етеді: . жүктеу/скачать 2,32 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|