Потенциальная энергия и её связь с работой консервативных сил ( сил тяжести и упругости). Закон сохранения энергии в консервативных системах.

Главные понятия динамики: масса, сила, инерция. Законы Ньютона.

Ма́сса —скалярная неотрицательная релятивистски инвариантная физическая величина, одна из важных величин в физике. В нерелятивистском приближении, когда скорости тел много меньше скорости света, определяет их инерционные и гравитационные характеристики.

Си́ла — векторная физическая величина, являющаяся мерой интенсивности воздействия на данное тело других тел, также Потенциальная энергия и её связь с работой консервативных сил ( сил тяжести и упругости). Закон сохранения энергии в консервативных системах. полей. Приложенная к громоздкому телу сила является предпосылкой конфигурации его скорости либо появления в нём деформаций и напряжений.

Ине́рция — свойство тел оставаться в неких системах отсчета в состоянии покоя либо равномерного прямолинейного движения в отсутствие либо при обоюдной компенсации наружных воздействий.

Законы Ньютона:

1.Есть системы отсчёта (инерциальные Потенциальная энергия и её связь с работой консервативных сил ( сил тяжести и упругости). Закон сохранения энергии в консервативных системах.), относительно которых тела сохраняют свою скорость постоянной, если на их не действуют другие тела либо деяния других тел скомпенсированы.

2. Равнодействующая F всех сил, приложенных к телу, ровна произведению массы тела на его ускорение F=ma.

3. Тела ведут взаимодействие вместе с силами, равными по модулю и обратными по направлению Потенциальная энергия и её связь с работой консервативных сил ( сил тяжести и упругости). Закон сохранения энергии в консервативных системах..

Импульс точки, тела. Понятие замкнутой системы вещественных точек. Закон сохранения импульса. Общая форма 2 закона Ньютона.

Импульс точки -это физическая векторная величина, которая является мерой деяния силы, и находится в зависимости от времени деяния силы.

Импульс тела -векторная физическая величина, являющаяся мерой механического движения тела.

Системой вещественных точек именуется совокупа конечного Потенциальная энергия и её связь с работой консервативных сил ( сил тяжести и упругости). Закон сохранения энергии в консервативных системах. их числа. Силы, с которыми ведут взаимодействие тела системы именуются внутренними. Силы, действующие на систему вещественных точек со стороны тел не входят в систему именуются наружными. Если на тела не действуют наружные силы, то такая система именуется замкнутой либо изолированной.

Закон сохранения импульса. Если геометрическая сумма наружных сил действующих на систему равна нулю Потенциальная энергия и её связь с работой консервативных сил ( сил тяжести и упругости). Закон сохранения энергии в консервативных системах. (система замкнута), то импульс системы сохраняется, другими словами не изменяется с течением времени.

общая форма 2 закона Ньютона

Понятия: работа, мощность, энергия. Работа силы тяжести, силы упругости, силы трения. Ограниченные и диссипативные силы. Аксиома об изменении кинетической энергии.

Работа есть физическая величина, численно равная произведению силы на перемещение в направлении деяния этой Потенциальная энергия и её связь с работой консервативных сил ( сил тяжести и упругости). Закон сохранения энергии в консервативных системах. силы и ей вызванное.

Мо́щность— физическая величина, равная в общем случае скорости конфигурации, преобразования, передачи либо употребления энергии системы.

Эне́ргия — скалярная физическая величина, являющаяся единой мерой разных форм движения и взаимодействия материи, мерой перехода движения материи из одних форм в другие.

Работа силы тяжести. Силу тяжести Р Потенциальная энергия и её связь с работой консервативных сил ( сил тяжести и упругости). Закон сохранения энергии в консервативных системах. вещественной точки массой т поблизости поверхности Земли можно считать неизменной, равной mg направленной по вертикали вниз. Работа А силы Р на перемещении от точки М0 до точки М (А=mgh), где h = z0 — zx — высота опускания точки. Работа силы тяжести равна произведению этой силы на высоту опус­кания (работа положительна Потенциальная энергия и её связь с работой консервативных сил ( сил тяжести и упругости). Закон сохранения энергии в консервативных системах.) либо высоту подъема (работа отрицатель­на). Работа силы тяжести не находится в зависимости от формы линии движения меж точками М0 и М|, и если эти точки совпадают, то ра­бота силы тяжести равна нулю (случай замкнутого пути). Она равна нулю также, если точки М0 и М лежат в одной и Потенциальная энергия и её связь с работой консервативных сил ( сил тяжести и упругости). Закон сохранения энергии в консервативных системах. той же горизонтальной плос­кости.

Работа линейной силы упругости. Линейной силой упругости (либо линейной восстанавливающей силой) именуют силу, действую­щую по закону Гука. (F = - сr), где r — расстояние от точки статического равновесия, где сила равна нулю, до рассматриваемой точки М; с — неизменный коэффициент— коэффициент жесткости. А=--(). По этой формуле и Потенциальная энергия и её связь с работой консервативных сил ( сил тяжести и упругости). Закон сохранения энергии в консервативных системах. вычисляют работу линейной силы упругости. Если точка М0 совпадает сточкой статического равновесия О, то тогда r0 =0 и для работы силы на перемещении от точки О до точки М имеем (А=-) Величина r — кратчайшее расстояние меж рассматриваемой точ­кой и точкой статического равновесия. Обозначим его λ и назовем де­формацией. Тогда Потенциальная энергия и её связь с работой консервативных сил ( сил тяжести и упругости). Закон сохранения энергии в консервативных системах. (А=-). Работа линейной силы упругости на перемещении из состояния ста­тического равновесия всегда отрицательна и равна половине произве­дения коэффициента жесткости на квадрат деформации. Работа линейной силы упругости не находится в зависимости от формы перемещения и работа по хоть какому замкнутому перемещению равна нулю. Она также равна нулю, если точки Потенциальная энергия и её связь с работой консервативных сил ( сил тяжести и упругости). Закон сохранения энергии в консервативных системах. Мо и М лежат на одной сфере, описанной из точки статического равновесия.

Работа силы трения. В земных критериях сила трения в той либо другой мере проявляется при всех движениях тела. Эта сила появляется только при относительном движении соприкасающихся вместе тел и ориентирована обратно скорости тела. Конкретно этим она отличается от Потенциальная энергия и её связь с работой консервативных сил ( сил тяжести и упругости). Закон сохранения энергии в консервативных системах. других сил. Если толкнуть тело, которое лежит на горизонтальной поверхности, то оно будет двигаться против силы трения. Кинетическая энергия при всем этом миниатюризируется. Пройдя какое-то расстояние, тело остановится и назад двигаться не будет. Как следует, кинетическая энергия, уменьшаясь, в потенциальную не перебегает. Можно прийти к выводу: если Потенциальная энергия и её связь с работой консервативных сил ( сил тяжести и упругости). Закон сохранения энергии в консервативных системах. тело движется под действием силы трения, даже в присутствии других сил, то закон сохранения полной механической энергии не производится. Полная механическая энергия миниатюризируется вкупе с кинетической энергией.

Силы, действующие в возможных полях, именуют ограниченными. Работа ограниченной силы на замкнутом пути равна нулю. Примеры ограниченных сил – сила тяжести, сила упругости Потенциальная энергия и её связь с работой консервативных сил ( сил тяжести и упругости). Закон сохранения энергии в консервативных системах.. Если же работа, совершаемая силой, находится в зависимости от траектории движения тела из одной точки в другую, то такая сила именуется неконсервативной (либо диссипативной). Обычные неконсервативные силы – силы трения.

Аксиома об изменении кинетической энергии механической системы формулируется: изменение кинетической энергии меха­нической системы при ее перемещении из 1-го положения в другое равно сумме Потенциальная энергия и её связь с работой консервативных сил ( сил тяжести и упругости). Закон сохранения энергии в консервативных системах. работ всех наружных и внутренних cuл, приложенных к системе, на этом перемещении.

Возможная энергия и её связь с работой ограниченных сил ( сил тяжести и упругости). Закон сохранения энергии в ограниченных системах.

,В физике консервати́вные си́лы (потенциальные силы) — силы, работа которых не находится в зависимости от формы линии Потенциальная энергия и её связь с работой консервативных сил ( сил тяжести и упругости). Закон сохранения энергии в консервативных системах. движения (зависит только от исходной и конечной точки приложения сил). Отсюда следует определение: ограниченные силы — такие силы, работа которых по хоть какой замкнутой линии движения равна 0. Если в системе действуют только ограниченные силы, то механическая энергия системы сохраняется.Для ограниченных сил производятся последующие тождества:

— ротор ограниченных сил равен 0;

— работа ограниченных сил Потенциальная энергия и её связь с работой консервативных сил ( сил тяжести и упругости). Закон сохранения энергии в консервативных системах. по произвольному замкнутому контуру равна 0;

— ограниченная сила является градиентом некоторой скалярной функции U, именуемой силовой. Эта функция равна возможной энергии взятой с оборотным знаком. В школьной программке по физике силы делят на ограниченные и неконсервативные. Примерами ограниченных сил являются: сила тяжести, сила упругости. Примерами неконсервативных сил являются сила трения Потенциальная энергия и её связь с работой консервативных сил ( сил тяжести и упругости). Закон сохранения энергии в консервативных системах. и сила сопротивления среды. В теоретической физике выделяют только четыре типа сил, любая из которых является ограниченной. Возможная энергия — скалярная физическая величина, характеризующая способность некоего тела (либо вещественной точки) совершать работу за счет его нахождения в поле деяния сил. Другое определение: возможная энергия — это функция координат Потенциальная энергия и её связь с работой консервативных сил ( сил тяжести и упругости). Закон сохранения энергии в консервативных системах., являющаяся слагаемым в лагранжиане системы, и описывающая взаимодействие частей системы[1]. Термин «потенциальная энергия» был введен в XIX веке шотландским инженером и физиком Уильямом Ренкином. Единицей измерения энергии в СИ является Джоуль. Возможная энергия принимается равной нулю для некой конфигурации тел в пространстве, выбор которой определяется удобством последующих вычислений. Процесс выбора Потенциальная энергия и её связь с работой консервативных сил ( сил тяжести и упругости). Закон сохранения энергии в консервативных системах. данной конфигурации именуется нормировкой возможной энергии. Корректное определение возможной энергии может быть дано исключительно в поле сил, работа которых зависит только от исходного и конечного положения тела, но не от линии движения его перемещения. Такие силы именуются ограниченными. Также возможная энергия является чертой взаимодействия нескольких тел либо тела и поля. Неважно Потенциальная энергия и её связь с работой консервативных сил ( сил тяжести и упругости). Закон сохранения энергии в консервативных системах. какая физическая система стремится к состоянию с меньшей возможной энергией. Возможная энергия упругой деформации охарактеризовывает взаимодействие меж собой частей тела. Возможная энергия в поле тяготения Земли поблизости поверхности приближённо выражается формулой: (Ep = mgh) где Ep — возможная энергия тела, m — масса тела, g — ускорение свободного падения, h — высота положения центра Потенциальная энергия и её связь с работой консервативных сил ( сил тяжести и упругости). Закон сохранения энергии в консервативных системах. тяжести тела над произвольно избранным нулевым уровнем. Закон сохранения энергии: в системе тел, меж которыми действуют только ограниченные силы, полная механ энергия сохраняется, т.е. не меняется во времени. Eк + Ep = E = const. Энергия преобразуется из 1-го вида в другой. Полная энергия тела- сумма возможной и Потенциальная энергия и её связь с работой консервативных сил ( сил тяжести и упругости). Закон сохранения энергии в консервативных системах. кинетической энергии тела. EK2+EP2=EK1+EP2.

Вращение твёрдого тела вокруг недвижной оси. Понятие момента инерции точки, тела. Вычисление моментов инерции однородных симметричных тел( стержня, кольца, диска, цилиндра). Аксиома Штейнера.

Полностью жесткое тело – это тело деформацией, которого можно пренебречь. Вращательным именуется такое движение, при котором две точки принадлежащие телу остаются всегда недвижными Потенциальная энергия и её связь с работой консервативных сил ( сил тяжести и упругости). Закон сохранения энергии в консервативных системах. при движении. Ровная проходящая через эти две точки именуется осью вращения. При вращении твердого тела вокруг недвижной оси все его точки обрисовывают окружности, центры которых лежат на оси вращения, а плоскости перпендикулярны к ней. Тело в данном случае обладает одной степенью свободы, потому его положение на сто процентов определяется Потенциальная энергия и её связь с работой консервативных сил ( сил тяжести и упругости). Закон сохранения энергии в консервативных системах. заданием угла поворота из некого исходного положения.

Момент инерции вещественной точки относительно некой оси равен произведению ее массы на квадрат расстояния от точки до этой оси.

J=m помножить на R квадрат.

Момент инерции телаесть сумма моментов инерции вещественных точек, составляющих это тело.

J=Jц. т. +m помножить на S квадрат

ц Потенциальная энергия и её связь с работой консервативных сил ( сил тяжести и упругости). Закон сохранения энергии в консервативных системах.. т. - центр масс.

Момент инерции тела относительно оси и относительно точки. Момент инерции вещественной точки относительно оси равен произведению массы точки на квадрат расстояния точки до оси. Чтоб отыскать момент инерции тела (с непрерывным рассредотачиванием вещества) относительно оси, нужно на уровне мыслей разбить его на такие малые Потенциальная энергия и её связь с работой консервативных сил ( сил тяжести и упругости). Закон сохранения энергии в консервативных системах. элементы, чтоб любой из их можно было считать вещественной точкой нескончаемо малой массыdm = dV. Момент инерции узкого диска.Пусть узкий однородный диск массыmс концентрическим отверстием (рис. 3) имеет внутренний и наружный радиусыR1иR2. На уровне мыслей разобьём диск на тонкие кольца радиусаr, толщиныdr. Момент инерции такового кольца относительно осиY.

Момент инерции диска:А Потенциальная энергия и её связь с работой консервативных сил ( сил тяжести и упругости). Закон сохранения энергии в консервативных системах. именно, полагая в (6) R1 = 0, R2 = R,получим формулу для вычисления момента инерции узкого сплошного однородного диска относительно его оси: Момент инерции диска относительно его оси симметрии не находится в зависимости от толщины диска. Потому по формулам (6) и (7) можно вычислять моменты инерции соответственных цилиндров относительно их осей симметрии Потенциальная энергия и её связь с работой консервативных сил ( сил тяжести и упругости). Закон сохранения энергии в консервативных системах.. Момент инерции узкого диска относительно его центра также рассчитывается по формуле (6),  = Jy,а моменты инерции относительно осейXиZравны меж собой,Jx = Jz. Потому, в согласовании с (3): 2Jx +Jy = 2Jy, Jx = Jy/2

(6)

(7)

(8)

Момент инерции цилиндра. Пусть имеется полый симметричный цилиндр массыm, длины h, внутренний и наружный радиусы которого равныR1 и R2. Найдём его Потенциальная энергия и её связь с работой консервативных сил ( сил тяжести и упругости). Закон сохранения энергии в консервативных системах. момент инерции относительно осиZ, проведенной через центр тяжести перпендикулярно оси цилиндра (рис. 4). Для этого на уровне мыслей разобьём его на диски нескончаемо малой толщиныdy. Один из таких дисков, массойdm = mdy/h, расположенный на расстоянииyот начала координат, показан на рис. 4. Его момент инерции относительно осиZ, в согласовании с (8) и аксиомой Потенциальная энергия и её связь с работой консервативных сил ( сил тяжести и упругости). Закон сохранения энергии в консервативных системах. Гюйгенса – Штейнера. рис4

(9)

(10)

Момент инерции цилиндра относительно оси Z(оси вращения маятника) найдём по аксиоме Гюйгенса – Штейнера

где d– расстояние от центра тяжести цилиндра до осиZ. В работе 16 этот момент инерции обозначен какJц

Кольца относительно оси, проходящей через его центр и перпендикулярно его плоскости - m*r^2 (m - масса, r - радиус Потенциальная энергия и её связь с работой консервативных сил ( сил тяжести и упругости). Закон сохранения энергии в консервативных системах. кольца)

Для диска относительно аналогичной оси (m*r^2)/2;

Для стержня через ось, проходящую через него - 0.

Диск относительно поперечника: (m*r^2)/4

Кольцо относительно поперечника: (m*r^2)/2

Стержень относительно оси, перпендикулярной ему и проходящей чере середину: (m*l^2)/12, где l - его длина.

Стержень относительно оси, перпендикулярной ему и проходящей через конец: (m*l^2)/3.

Теоре Потенциальная энергия и её связь с работой консервативных сил ( сил тяжести и упругости). Закон сохранения энергии в консервативных системах.́ма Гю́йгенса — Ште́йнера (аксиома Гюйгенса, аксиома Штейнера): момент инерции {\displaystyle J} J тела относительно случайной недвижной оси равен сумме момента инерции этого тела {\displaystyle J_{C}} J_{C} относительно параллельной ей оси, проходящей через центр тяжести тела, и произведения массы тела {\displaystyle m} m Потенциальная энергия и её связь с работой консервативных сил ( сил тяжести и упругости). Закон сохранения энергии в консервативных системах. на квадрат расстояния {\displaystyle d} d меж осями.


potencialnaya-energiya-i-eyo-svyaz-s-rabotoj-konservativnih-sil-sil-tyazhesti-i-uprugosti-zakon-sohraneniya-energii-v-konservativnih-sistemah.html
potencialnaya-finansovaya-ustojchivost-predpriyatiya-soderzhanie-faktori-ocenka.html
potencialnie-konkurenti.html