Кинематика вращательного движения Реактивное движение Потенциальная энергия упругой деформации Параметры гармонического колебания Элементы механики сплошных сред Практическое занятие по физике Контрольная работа

Классическая механика или механика Ньютона

Потенциальная энергия (или энергия положения тел) определяется действием на тело консервативных сил и зависит только от положения тела. Законы Ньютона Лекции по физике

Мы видели, что работу силы тяжести  при криволинейном движении материальной точки  можно представить в виде разности значений функции , взятых в точке 1 и в точке 2:

.

Оказывается, что всегда, когда силы консервативны, работу этих сил на пути 12 можно представить в виде:

.

Функция , которая зависит только от положения тела – называется потенциальной энергией.

 Тогда для элементарной работы получим

  – работа равна убыли потенциальной энергии. Задача. Определить, сколько киломолей и молекул водорода содержится в объеме 50 м3 под давлением 767 мм рт. ст. при температуре 18°С. Какова плотность и удельный объем газа? Лекции и задачи по физике

Иначе можно сказать, что работа совершается за счёт запаса потенциальной энергии.

Величину , равную сумме кинетической и потенциальной энергий частицы, называют полной механической энергией тела:

  – полная механическая энергия тела.

В заключении заметим, что используя второй закон Ньютона , дифференциал кинетической энергии  можно представить в виде:

.

Дифференциал потенциальной энергии , как указывали выше, равен:

.

Таким образом, если сила  – консервативная сила и отсутствуют другие внешние силы, то , т.е. в этом случае полная механическая энергия тела сохраняется.

 Внутренняя энергия - энергия хаотического (теплового) движения микрочастиц системы (молекул, атомов, электронов, ядер и т. д.) и энергия взаимодействия этих частиц. к внутренней энергии не относятся кинетическая энергия движения системы как целого и потенциальная энергия системы во внешних полях.

Число степеней свободы  - число независимых переменных (координат), полностью определяющих положение системы в пространстве. Для одноатомной молекулы , для двухатомной молекулы . Закон Больцмана о равномерном распределении энергии по степеням свободы молекул: для статистической системы, находящейся в состоянии термодинамического равновесия, на каждую поступательную и вращательную степени свободы приходится в среднем кинетическая энергия, равная , а на каждую колебательную степень свободы — в среднем энергия, равная . Средняя энергия молекулы , где  - сумма числа поступательных, числа вращательных и удвоенного числа колебательных степеней свободы. Внутренняя энергия идеального газа: .


Расчеты курсовой по физике