Рассмотрим ряд важных для практики частных случаев использования формул (1.87)
Рассмотрим ряд важных для практики частных случаев использования формул (1.87) - раздел Образование, Гироскопы Пример 1. Два Тела Одинаковой Массы (...
Пример 1. Два тела одинаковой массы (), движущиеся вдоль оси ох со скоростями и (>).навстречу друг другу (, ) испытывают упругое соударение, в результате которого согласно формул (1.87) происходит обмен их скоростями: , . При =0 получим, что скорость первого тела за одно соударение снизится до нуля:.
В ядерных реакторах необходимо проводить эффективное уменьшение скорости нейтронов, возникающих при реакциях деления, от скоростей порядка 1×107 м/с до скоростей, соответствующих скорости их теплового движения при температуре Т=300К (»3×103 м/с). Как это следует из рассмотренного примера, для этого необходимо заставить нейтроны испытывать соударения с близкими по массе атомами водорода, входящими в состав воды Н2О (скорость атомов водорода можно считать практически равной нулю по сравнению со скоростью нейтронов). Однако из-за большой потери нейтронов, связанных с протеканием при таких столкновениях реакций образования атомов тяжелого водорода (), используют в качестве замедлителя тяжелую воду (). При этом требуется порядка 10 столкновений для требуемого замедления скорости нейтронов.
Пример 2.Тело массы m1, движущееся со скоростью , упруго ударяется о неподвижное тело, масса которого существенно больше m1 (=0, m2>> m1 ). Согласно формулам (1.87) после столкновения первое тело будет двигаться в обратном направлении с той же по модулю скоростью, а второе тело практически останется неподвижным (, ). Такое столкновение происходит при лобовом ударе молекулы о стенку сосуда. При этом молекула упруго (без потери скорости) отскакивает обратно, а стенка остается практически неподвижной. Результаты такого столкновения молекулы со стенкой сосуда используются при выводе основного уравнения молекулярно-кинетической теории для давления идеального газа.
Если же стенка (поршень) будет двигаться вдоль оси ох cо скоростью , то как следует из формул (1.87), в результате столкновения молекула теряет часть своей скорости (), а скорость поршня останется неизменной () Это означает, что расширение газа, возникающее при движении поршня, в отсутствии теплопередачи (отсутствуют внешние источники увеличения средней скорости теплового движения молекул) приводит к его охлаждению (средние скорости движения молекул уменьшаются), так как работа газа происходит за счет уменьшения его внутренней энергии.
Механическая энергия и работа
Понятия энергии и работы можно рассматривать с различных точек зрения, выявляя при этом существенные аспекты их взаимосвязи с различными физическими понятиями и процессами. Наиболее
Механической энергии.
Полной механической энергией Wм системы тел называют сумму кинетической энергии тел и потенциальной энергии их взаимодействия:
Потенциальные кривые
Обсудим кратко значение записанных выше формул (1.77) и (1.78). В квантовой механике при изучении движения частиц малой массы (микрочастиц) вместо действующих на них сил задают потенциальную энерги
Энергии к анализу абсолютно упругого и неупругого столкновений
Как уже отмечалось ранее, законы сохранения позволяют получить важную информацию о взаимодействии тел без детального решения второго закона Ньютона. Рассмотрим ряд важных для практики примеров.
Специальная теория относительности
Специальная теория относительности (С.Т.О.) изучает свойства пространства и времени как двух форм существования материи в инерциальных системах отсчета. Обычно для удобства выбирают
Постулаты С.Т.О. Опытное обоснование постулатов.
Специальная теория относительности была создана А. Эйнштейном в 1905 г. В ее основе лежат два постулата – принцип относительности Эйнштейна и постулат о постоянстве
И времени в С.Т.О.
Общие свойства пространства и времени остаются и в С.Т.О., поэтому преобразования Лоренца как и преобразования Галилея, будут линейными по координатам и времени. Добавится только ко
Кинематика С.Т.О.
1.5.4.1. Понятие «одновременность» двух событий
Пусть в С.О. К' происходят одновременно (
Релятивистский закон сложения скоростей
Пусть вдоль совпадающих осей Ох и О ' х ' систем отсчета К и К ' в их положительном направлении с постоянной скоростью д
Релятивистский импульс и масса тела
Оказывается, что второй закон Ньютона в виде (1.29) не является релятивистски инвариантным, т.е. он не удовлетворяет первому постулату С.Т.О., не удовлетворяет преобразованиям Лорен
Используемые при изложении курса физики.
1. Графический смысл производной от функции y(x) по аргументу x и интеграла от y(x) в пределах значений аргумента от x1 до x2.
Новости и инфо для студентов