рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел Философия
/
Вид работы: Методические Указания
/
Потенциальная энергия

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

Потенциальная энергия

Потенциальная энергия - Методические Указания, раздел Философия, ФИЗИКА. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ. Динамика твердого тела Потенциальная Энергия- Механическая Энергия Системы Тел, Определяемая ...

Потенциальная энергия- механическая энергия системы тел, определяемая их взаимным расположением и характером сил взаимодействия между ними.

Если работа, совершаемая действующими силами при перемещении тела из одного положения в другое, не зависит от того, по какой траектории это движении произошло, а зависит только от начального и конечного положений, то такие поля называются потенциальными, а силы, действующие в них – консервативнымиили потенциальными. Работа консервативных сил на замкнутом пути равна нулю.

dA = - dW_П(r).

(1.52)

Таким образом, потенциальная энергия — это физическая величина, элементарное изменение которой равно элементарной работе (взятой со знаком минус), совершаемой силами поля.

А₁₂ = W_П1 - W_П2 =

=- (W_П2 - W_П1)

Силы являются консервативными тогда, когда в системе нет перехода механического движения в другие формы движения материи или превращения других форм движения материи в механическое.

Силы, работа которых возрастает по величине при увеличении пути независимо от того, замкнут путь или нет, называются диссипативными. В этом случае механическая энергия переходит во внутреннюю и работа сил определяется неоднозначно.

Рассмотрим движение тела в поле центральных сил.

Рассчитаем работу внешних сил _внеш = при перемещении пробного тела массой m из положения 1 в положение 2 без изменения кинетической энергии (_внеш= -_грав)

dA=F_внеш^.dS^.cosa = F_внешdr

где dr -проекция перемещения на направление силы.

;

при r₁ ® ¥; т.е. W₀ – потенциальная энергия пробного тела на бесконечном удалении от тела, создающего поле, обычно полагают, что W₀= 0, тогда ;

W равна той работе, которую совершают внешние силы при перемещении тела массой m без изменения кинетической энергии из бесконечности в данную точку поля. Работа отрицательна, т.к. угол между силой и перемещением тупой и cosa < 0.

В поле консервативных сил потенциальная энергия и сила связаны соотношением:

(1.53)

где dr - элемент длины в направлении действия силы, т.е. в направлении наиболее резкого изменения потенциальной энергии. Знак “-“ показывает, что F_конс направлена в сторону убывания потенциальной энергии. Для гравитационного поля

; ;

; (1.54)

Знак минус означает, что сила тяжести направлена в сторону уменьшения , т.е. кцентру притяжения.

1.Работа консервативных сил всегда связана с изменением потенциальной энергии системы. Если работа этих сил положительна, то изменение потенциальной энергии системы отрицательно (потенциальная энергия системы уменьшается). Наоборот, при отрицательной работе консервативных сил потенциальная энергия системы возрастает.

2. Если F_внеш> F_конс, то F_полн=F_внеш-F_конс¹0 следовательно тело будет приобретать кинетическую энергию. Однако и в этом случае работа консервативных сил по-прежнему будет связана с изменением потенциальной энергии системы, т.е. работа внешних сил идет на изменение потенциальной энергии системы и на изменение кинетической энергии движущегося тела.

Работа силы тяжести

(1.55)

Работа силы тяжести не зависит от пути, а зависит только от начального и конечного положения тел, т.е. сила тяжести является консервативной силой.

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

ФИЗИКА. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ. Динамика твердого тела

ЛИТЕРАТУРА ПО ЛЕКЦИЯМ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО РЕШЕНЮ ЗАДАЧ...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Потенциальная энергия

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Предмет, задачи и методы физики
Мир есть закономерное движение материи, совершающееся в пространстве и времени. Каждая наука занимается изучением определенных форм движения материи.

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ
Механика– часть физики, которая изучает закономерности механического движения и причины, вызывающие или изменяющие это движение. Механическое движение– это изменение с теч

Скорость.
Скорость- является векторной величиной, которая определяет как быстроту движения, так и его направление в данный момент времени. Средняя скоростьэто скорость те

Ускорение
Ускорение- это физическая величина, характеризующая быстроту изменения вектора скорости. Средним ускорением

Угловая скорость и угловое ускорение.
Любое движение твердого тела можно представить как комбинацию поступательного и вращательного движений. Поступательное движение– это движение, при котором любая прямая, жестк

Основы динамики.
Сила – это векторная физическая величина, характеризующая взаимодействие тел. Взаимодействия

Законы Ньютона.
Первый закон Ньютона: Существуют такие системы отсчета, относительно которых тело сохраняет состояние покоя или равномерного и прямолинейного движения до тех пор, пока воздействие со стороны дру

Сухое трение
Различают три вида сухого трения: трение покоя, трение скольжения и трение качения. Трение покоя.

Закон всемирного тяготения

Силы упругости
При деформации тела возникает сила, которая стремится восстановить прежние размеры и форму тела. Эта сила возникает вследствие электромагнитного взаимодействия между атомами и молекулами вещества.

Закон сохранения импульса
Совокупность взаимодействующих между собой тел образует механическую систему. Если движение таково, что размеры и формы отдельных тел, образующих систему, не играют роли, то

Центр масс. Движение центра масс механической системы.
Центром масссистемы материальных точек с координатами х1 и х2 называется точка хс делящая расстояние между ними на части обратно пропорциональные их м

Преобразования Галилея. Принцип относительности Галилея.
Одну из этих систем (К) будем условно считать неподвижной. Другая же система (К') пусть движется равномерно и прямолинейно со скоростью

Неинерциальные системы отсчета. Силы инерции.
Системы отсчета, движущиеся ускоренно относительно одной из инерциальных систем отсчета, называются неинерциальными. Рассмотрим две системы отсчета, движущиеся друг относительно дру

Работа и энергия
Энергия- универсальная мера различных форм движения и взаимодействия. В механике различают два вида энергии : энергию определяемую скоростями тел - кинетическую энергиюи энергию, кото

Работа силы и кинетическая энергия.
Работа, совершаемая в стационарном поле при перемещении тела из некоторой точки М1 в точку М2 равна

Закон сохранения механической энергии.
Рассмотрим систему материальных точек массами m1, m2,… mn, движущихся со скоростями u1, u2 ...u

Уравнение движения вращающегося тела

Вычисление момента инерции некоторых тел
J = ;

Работа внешних сил при вращении твердого тела.
Рассмотрим теперь вращение тела с энергетической точки зрения. Допустим, что в некоторой точке тела приложена сила (в плоскости, перпендикулярной оси вращения), направление которой совпадает с век

Давление в жидкости и газе.
Молекулы газа, совершая беспорядочное, хаотическое движение, не связаны или слабо связаны силами взаимодействия, поэтому они движутся свободно и в результате соударений стремятся

Стационарное течение жидкости. Уравнение неразрывности
Движение жидкостей называетсятечением, а совокупность частиц движущейся жидкости —потоком. Абсолютно несжимаемая и абсолютно н

Уравнение Бернулли
При протекании некоторой массы жидкости Dm, будет совершаться механическая работа, т.к. на эту

Следствия из уравнения Бернулли
Трубка Вентури

Вязкость (внутреннее трение). Ламинарный и турбулентный режимы течения жидкостей
Вязкость (внутреннее трение) — это свойство реальных жидкостей оказывать сопротивление перемещ

Метод Стокса.
Этот метод определения вязкости основан на измерении скорости медленно движущихся в жидкости небольших тел сферической формы. Сила тяжести Р =

Метод Пуазейля.
Этот метод основан на ламинарном течении жидкости в тонком капилляре. Рассмотрим капилляр радиусом R

Постулаты специальной теории относительности.
Классическая механика Ньютона, как теория движения, долгое время находилась в полном согласии с опытом, пока не были проведены эксперименты по определению скорости света. Применение

Релятивистская кинематика
1. Из преобразований Лоренца видно, что относительные скорости имеют верхнюю границу u< с, при u> с

Релятивистский закон сложения скоростей.
В системе S’ точка движется с относительной скоростью . Система S’ движется относительно

Основной закон релятивистской механики.
Эйнштейн показал, что форма записи второго закона Ньютона сохраняется, если