Реферат Курсовая Конспект
Механической энергии. - раздел Образование, Гироскопы Полной Механической Энергией WМ...
|
Полной механической энергией Wм системы тел называют сумму кинетической энергии тел и потенциальной энергии их взаимодействия:
(1.79)
Как уже отмечалось во введении к разделу 1.4, для замкнутой системы из факта неуничтожимости движения материи справедлив закон сохранения всех видов энергий (механической, тепловой, электромагнитной, ядерной и т.д.)
(1.80)
В такой системе механическая энергия может изменяться за счет работы неконсервативных сил: они переводят ее в другие виды энергии (механическая энергия уменьшается, происходит ее диссипация, рассеяние), и, наоборот, другие виды энергии переходят в механическую энергию (она возрастает).
Покажем это, используя теоремы о кинетической (1.65) и потенциальной (1.76) энергиях:
(1.81)
Среди всех неконсервативных сил выделяют диссипативные силы – это силы, которые приводят к уменьшению механической энергии системы. К ним, например, относят силы трения и сопротивления. Так, например, шарик, катящийся по горизонтальной поверхности, с течением времени останавливается из-за того, что работа силы трения переводит часть его механической энергии в тепловую энергию:
Если же в замкнутой системе действуют только консервативные силы (такая система называется замкнутой консервативной системой – з.к.с.), то тогда в ней выполняется закон сохранения механической энергии, который гласит: механическая энергия замкнутой консервативной системы остается постоянной
з.к.с.: (1.82)
Если такая система, между телами которой действуют только консервативные силы, находится во внешнем поле консервативных сил (открытая консервативная система- о.к.с.), то и для нее выполняется закон сохранения механической энергии
о.к.с. WM = const (1.83)
Это связано с тем, что, потенциальная энергия системы является суммой попарных потенциальных энергий взаимодействий тел друг с другом (формула (1.70)) независимо от того входят эти тела в состав системы или нет и поэтому теорема о потенциальной энергии (1.76) будет справедлива и в этом случае.
Так, например, падение тела из состояния покоя в поле тяготения земли в отсутствии сил сопротивления воздуха можно рассматривать в открытой консервативной системе, включающей в себя только падающее тело (тогда падение тела происходит во внешнем силовом поле, созданном землей и тело обладает потенциальной энергией в этом поле) или в замкнутой консервативной системе, включающей в себя тело и Землю.
Можно отметить, что формула, связывающая изменения механической энергии замкнутой системы с работой внутренних неконсервативных сил (1.81) применима и для вращательного движения. Например, при вращении фигуристки ее момент импульса относительно вертикальной оси вращения остается постоянным (), а момент инерции зависит от положения ее рук (I изменяется) и поэтому ее кинетическая энергия
будет изменяться за счет работы неконсервативных внутренних сил системы.
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
Под гироскопом понимают быстро вращающееся симметричное твердое тело ось вращения которого ось симметрии может произвольно изменять свое...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Механической энергии.
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов