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

Закон сохранения механической энергии системы материальных точек.

Рассмотрим систему, состоящую из n материальных точек, между которыми действуют консервативные силы внутреннего взаимодействия , и кроме того на материальные точки действуют внешние консервативные силы  и внешние неконсервативные силы  . Законы Кеплера Лекции по физике

Для каждой материальной точки запишем второй закон Ньютона:

,

,

–  – – – – –

.

Далее левые и правые части каждого уравнения умножим скалярно на , соответственно, где  – номер материальной точки. Покажем это на примере -ой материальной точки:

½,

.

Это равенство можно записать в виде: Задача. При каком давлении средняя длина свободного пробега молекул водорода <λ> = 2,5 см при температуре 68°С? Диаметр молекул водорода принять равным d = 2,3·10 –10 м.

,

или  ,

где   – кинетическая энергия -ой материальной точки,

 – внутренняя потенциальная энергия -ой материальной точки,

  – внешняя потенциальная энергия -ой материальной точки,

  – работа, которую совершают над -ой материальной точкой внешняя неконсервативная сила.

Просуммируем левые и правые части преобразованных указанным образом уравнений движения.

,

или ,

где   – кинетическая энергия системы материальных точек,

,  – внутренняя и внешняя потенциальная энергия м.т.,

 – полная работа внешних неконсервативных сил.

Если внешние неконсервативные силы отсутствуют, правая часть полученного уравнения будет равна нулю и, следовательно, полная механическая энергия системы остается постоянной:

  –

 - закон сохранения механической энергии системы материальных точек.

Полная механическая энергия системы материальных точек, на которые действуют лишь консервативные силы, остается постоянной, т.е. сохраняется во времени.

 Для замкнутой системы закон сохранения полной механической энергии имеет вид:

.

Полная механическая энергия замкнутой системы материальных точек, между которыми действуют только консервативные силы, остается постоянной, т.е. сохраняется во времени.

Если в замкнутой системе, кроме консервативных, действуют такие неконсервативные силы, например, силы трения, то полная механическая энергия системы не сохраняется.

  Первое начало термодинамики: теплота, сообщаемая системе, расходуется на изменение ее внутренней энергии и на совершение ею работы против внешних сил: . Работа, совершаемая при изменении объема твердых, жидких и газообразных тел: . Равновесные процессы — процессы, состоящие из последовательности равновесных состояний. Они протекают так, что изменение термодинамических параметров за конечный промежуток времени бесконечно мало. Удельная теплоемкость вещества величина, равная количеству теплоты, необходимому для нагревания 1 кг вещества на 1 К: . Молярная теплоемкость— величина, равная количеству теплоты, необходимому для нагревания 1 моля вещества на 1 К: , где  - число молей. Удельная теплоемкость с связана с молярной Сm соотношением: . Различают молярные мтеплоемкости при постоянном объеме  и постоянном давлении , если в процессе нагревания вещества его объем или давление поддерживается постоянным: .


Расчеты курсовой по физике