Молекулярная физика и термодинамика Теория теплоты Тепловые машины Силы инерции Сила упругости Релятивистская механика Преобразование и сложение скоростей Разложение Фурье Вынужденные колебания Интерференция волн http://www.smotret-film-online.info/

Молекулярная физика и термодинамика

Сила упругости

В законе Ньютона сила есть физическая величина, характеризующая действие одного тела на другое и сообщающая последнему ускорение. Сила может также приводить к изменению формы объема тела. этом случае происходит дефор­мация Что в действительности при приложении силы — ускорение или его деформация определяется самими свойствами Более того, свойства определяют характер деформации, которая быть упругой неупругой. Неупругая характеризуется тем, что она не исчезает после снятия нагрузки. С неупругой деформацией связано изменение внутренней энергии Напротив, если нагрузки тело возвращается своей прежней форме, то является упругой. Сила, возвращающая упругая сила. Как показывает опыт, пропорциональна созданной теле деформации. Соответствующий закон называется законом Гука:

F=-k x, (1.62)

где k— коэффициент пропорциональности, а x — величина деформации тела (см. рис.): > 0 при растяжении тела, < сжатии.

Вычислим работу, совершаемую против упругой силы, при деформации одномерного стержня на dx:

 (1.63)

Расчет трансформаторов

Эта работа идет на изменение взаимного расположения отдельных частей тела, т. е. его потенциальной энергии. Следовательно, зависимость энергии стержня имеет вид:

. (1.64)

График зависимости U от x показан на рис.

 

Закон Гука. Упругая сила пропорциональна смещению пружины.

Потенциальная энергия упругого тела при одномерной деформации.

Сила трения

Наряду с силами тяготения и упругими существуют силы, обусловленные молекулярными взаимодействиями между соприкасающимися поверхностями тел зависящие от их скоростей. Опыт показывает, что сила трения, действующая на тело, направлена в сторону, противоположную его скорости. Поэтому работа сил трения всегда отрицательна:

dA=FTP·dr = FTP·v·dt = ‑FTP·v·dt = ‑FTP·dr. (1.65)

Следовательно, при наличии в системе сил трения полная механическая энергия системы уменьшается, переходя другие формы энергии, а силы, приводящие к потере (диссипации) называются диссипативными. Таким образом, силы являются диссипативными силами. При закон Ньютона приобретает вид:

 (1.66),

откуда

 (1.67)

Если сила трения уравновешивает внешнюю силу, то тело будет двигаться равномерно и прямолинейно. Примером является свободное падение тела с учетом сопротивления воздуха, которое происходит постоянной скоростью, зависящей от формы размеров тела.

Рассмотрим трение скольжения (рис.). Силу тяжести P можно разложить на две составляющие F и N, соответственно параллельно перпендикулярно направлению скольжения. Сила N , прижимающая тело к поверхности, увеличивает взаимодействие между трущимися поверхностями. трения противоположна силы заставляющей скользить. В то время как сила sin a,

FTP = μ·N = μ·P·cosα. (1.68)

где μ — коэффициент трения, зависящий от формы и состояния соприкасающихся поверхностей, а также скорости движения.

Центр инерции Импульс замкнутой механической системы имеет различные значения по отношению к различным инерциальным системам отсчета.

Вращательное движение твердого тела Твердое тело — это система материальных точек, расстояние между которыми остается неизменным при взаимодействии системы с другими телами. Движение твердого тела бывает поступательным и вращательным. Всякое движение можно представить как сумму движения названных двух типов. Покажем для случая плоского движения, т. е. такого, котором все точки перемещаются в параллельных плоскостях. В качестве примера возьмем качение цилиндра по плоскости

Момент инерции твердого тела


Основные представления кинетической теории