Механикалық қозғалыс
жүктеу/скачать 220,3 Kb.
|
§14 Энергияныњ графикалыќ кµрінісі-emirsaba.org
§13. Энергияның сақталу заңы. Энергияның сақталу заңы – көптеген тәжірибелерден қорытылып алынған заң . Бұл заңның идеясын ойлап тапқан , материя мен қозғалыстың сақталу заңын тұжырымдаған М.В.Ломоносов (1711-1765) болатын, ал сандық мәнін ашқан неміс дәрігері Ю.Майер (1814-1878) мен Г.Гельмгольц (1821-1894) болатын. жылдамдықпен қозғалатын массасы материалдық нүктелер жүйесін қарастырайық . -әрбір нүктеге тең әсер ететін ішкі консервативті күштер , ал сыртқы консервативті күштер дейік. Материалдық нүктеге , сонымен қатар ,консервативті емес күштер де әсер етеді деп санаймыз. Әрбір материалдық нүктеге тең әсер ететін күштерді деп белгілейік . v<
Күш әсерінен нүктелер жүйесінің dt уақытта орын ауыстыруы –ге тең .Әрбір теңдеуді орын ауыстыруға көбейтсек және екенін ескерсек , мынаны аламыз: Бұл теңдеулерді қосу арқылы : (13.1) теңдеуінің сол жақ бөлігіндегі бірінші мүше : мұндағы dT–кинетикалық энергияның өсімшесі ,ал екінші мүшесі минус таңбасымен алынған сыртқы және ішкі консервативті күштердің элементар жұмысына тең , яғни жүйенің потенциалдық энергиясының элементарлы өсімшесіне тең((12.2)қара).
Жүйенің толық механикалық энергиясы сыртқы консервативті емес күштердің жасайтын жұмысына тең .Егер консервативті емес сыртқы күштер болмаса (13.2)-ден d(T+П)=0 болады.Бұдан T+П=E=const (13.3) яғни жүйенің толық механикалық энергиясы тұрақты болады.(13.3) өрнегі механикалық энергияның сақталу заңын көрсетеді.Ол заң бойынша денелер арасында тек консервативті күштер ғана әсер ететін жүйеде толық механикалық энергия сақталады , уақыт бойынша өзгермейді. Жүйедегі денелерге тек консервтивті күштер әсер етсе ондай жүйені - консервативті деп атайды. Энергияның сақталу заңын басқаша былай тұжырымдауға болады:консервативті жүйелерде толық механикалық энергия сақталады. Энергияның сақталу заңы уақыттың біртектілігімен байланысты. Мысалы , ауырлық күш өрісінде дененің еркін құлауы кезінде , оның жылдамдығы мен жүрген жолы дене қай уақыттан бастап құлағанына тәуелді емес, тек бастапқы жылдамдығы мен еркін түсу ұзақтығына байланысты болады. Механикалық энергиясы бірте-бірте азайып, басқа энергия түрлеріне айналатын жүйені –диссипативті жүйе деп атайды. Ал процесс-энергияның диссипациясы (шашырауы) деп аталады. Консервативті жүйеде толық энергия тұрақты болып қалады. Мұнда кинетикалық энергия потенциалдық энергияға айналады (және керісінше), сол себепті толық энергия өзгемейді. Энергияның сақталу заңы –табиғаттың іргелі заңы болып саналады, өйткені ол макроскопиялық денелер жүйесі үшін ғана емес, микроденелер жүйесі үшін де әділ. Консервативті емес күштер әсер ететін жүйеде (мысалы, ішкі үйкеліс күші, т.б) толық механикалық энергия сақталмайды. Бірақ, энергия ешқашан жоғалып кетпейді немесе қайта пайда болмайды, ол тек бір түрден екінші түрге айналады. Энергияның алмасу және сақталу заңының физикалық мәні де осында, яғни материя мен қозғалыстың жойылмайтындығында. жүктеу/скачать 220,3 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|