Скачать 0.7 Mb.
|
Тема 9.Потенциальное силовое поле9.1. Потенциальная энергия Потенциальными или консервативными силами называются силы, работа которых не зависит ни от траектории, по которой движется точка приложения силы, ни от характера этого движения, а определяется только начальным и конечным положением точки. Силовым полем называется область пространства, в которой на помещенную туда материальную точку действует сила, однозначно определенная в любой момент времени по величине и по направлению: . Силовое поле называется стационарным, если действующая в нем сила не зависит от времени: . Силовое поле называется однородным, если действующая в нем сила постоянна как вектор: . Силовое поле называется потенциальным или консервативным, если для него существует функция координат , такая, что проекции действующей силы могут быть вычислены через ее частные производные: (9.1) Эта функция называется потенциальной энергией. Потенциальной энергией механической системы называется сумма потенциальных энергий ее точек: . Для исследования скалярных функций нескольких переменных используют векторную функцию, которую называют градиентом: Так как то можно записать, что (9.2) Силовое поле является потенциальным при выполнении следующих условий: (9.3) Примечания:
9.2. Работа и мощность потенциальной силы В соответствии с (9.1) элементарная работа потенциальной силы равна: То есть для потенциальной силы элементарная работа представляет собой полный дифференциал некоторой функции координат: (9.4) Из (9.4) следует, что мощность потенциальной силы равна: (9.5) Вычислим работу потенциальной силы конечном перемещении материальной точки по произвольной траектории из положения в другое положение: или (9.6) Работа потенциальной силы равна разности начального и конечного значений потенциальной энергии и не зависит от вида траектории и характера движения. По этой причине работа потенциальной силы при перемещении по замкнутому контуру всегда равна нулю. Рис. 9.1 Примеры:
9.3. Консервативная механическая система Консервативной называется механическая система, в которой полная механическая энергия сохраняется постоянной: Полная механическая энергия системы равняется сумме кинетической и потенциальной энергий: Рассмотрим материальную точку М, на которую действуют только потенциальные силы. При перемещении из точки М0 в точку М суммарная работа сил будет равна разности начального и конечного значений потенциальной энергии: В то же время суммарная работа сил равна изменению кинетической энергии (теорема об изменении кинетической энергии в интегральной форме): Правые части этих равенств равны, то есть или , откуда следует, что или Вывод:
|
Конспект лекций по высшей математике. В 2 частях. Часть М.: Айрис-пресс,... Баранова Е. С., Васильева Н. В., Федотов В. Л. Практическое пособие по высшей математике. Типовые расчеты. Учебное пособие. — Спб:... | Прикладная математика Загузов И. С.,Головинский В. Н., Федечев А. Ф. и др. Введение в специальность (Механика). Часть II. Механика деформируемого твердого... | ||
Учебное пособие С 59 Общая теория социальной коммуникации: Учебное пособие. — Спб.: Изд-во Михайлова В. А., 2002 г. — 461 с | Учебное пособие Тамбов 2002 г. Авторы составители: Кузьмина Н. В,... Учебное пособие «Создание Web-сайтов» предназначено для слушателей курсов повышения квалификации на базе Тамбовского рц фио по программе... | ||
Программа дисциплины дпп. Ф. 02. «Основы теоретической физики. Квантовая механика» Курс квантовой механики предназначен для студентов группы углубленной научной подготовки, планирующих выполнение курсовых и дипломных... | Курс лекций по психодиагностике -херсон, хф омурч «Украина», 2008 г. 155 стр Спб.: Питер, 2001. – 688 с. (Серия «Мастера психологии»); Психологическая диагностика: Учебник для вузов/Под ред. М. К. Акимовой,... | ||
Б 9 Теоретическая и техническая механика Г 52 Теоретическая механика. Методические указания по выполнению контрольной работы для студентов 2 курса заочной формы обучения... | Теоретическая механика введение в теоретическую механику Г 52 Теоретическая механика. Методические указания по выполнению контрольной работы для студентов 2 курса заочной формы обучения... | ||
Дисциплины: Теоретическая механика Д. ф м н профессор Жуковский Владимир Чеславович, кафедра теоретической физики физического факультета мгу,, +7(495)939–31–77 | Конспект лекций по высшей математике М, Айрис,2005 Беклемишева Л.... Курс высшей математики. Введение в математический анализ. Дифференциальное исчисление. Лекции и практикум: Учебное пособие / Под... | ||
Практикум по финансовому менеджменту. Конспект лекций с задачами... Гончарук О. В., Кныш М. И., Шопенко Д. В. Управление финансами на предприятии Учебное пособие. Спб.: Дмитрий Буланин, 2006. – 450... | Курс лекций для вузов. Спб.: Лань, М.: Омега-Л, 2004. 224 с Михайловский В. Н. Концепции современного естествознания( курсов лекций для вузов [Текст]). – Спб.: Ивэсэп, Знание, 1997. – 157 с.... | ||
Курс лекций по психологии и педагогике Часть I учебное пособие Московская государственная академия тонкой химической технологии им. М. В. Ломоносова 1 | Курс лекций по психологии и педагогике Часть III учебное пособие Лекция 12. Основные вопросы управления образованием и организации учебного процесса 72 | ||
Курс лекций по физической и коллоидной химии с Учебное пособие предназначено для студентов и преподавателей тгму. Душанбе. Ирфон, 2011 г., 198 с | А. О. Баранов макроэкономика II курс лекций Учебное пособие Новосибирск 2003 Инвестиции в основной капитал как один из факторов долгосрочного экономического роста 6 |