Suljettu järjestelmä puh. Suljettu järjestelmä - kappalejärjestelmä, jonka ulkoisten voimien resultantti on yhtä suuri kuin nolla Suljettu järjestelmä fysiikassa

Termodynamiikassa oletetaan (kokemuksen yleistymisen seurauksena), että eristetty järjestelmä tulee vähitellen termodynaamisen tasapainon tilaan, josta se ei voi spontaanisti poistua (termodynamiikan nollalaki).

Adiabaattisesti eristetty järjestelmä- termodynaaminen järjestelmä, joka ei vaihda lämpöä tai ainetta ympäristön kanssa. Tällaisen järjestelmän sisäisen energian muutos on yhtä suuri kuin sille tehty työ. Mitä tahansa prosessia adiabaattisesti eristetyssä järjestelmässä kutsutaan adiabaattiseksi prosessiksi.

Käytännössä adiabaattinen eristys saavutetaan sulkemalla järjestelmä adiabaattiseen kuoreen (esimerkiksi Dewar-pulloon).


Wikimedia Foundation. 2010.

Katso, mitä "suljettu kehojen järjestelmä" tarkoittaa muissa sanakirjoissa:

    - (geenitekniikka) geenitekniikassa, järjestelmä geenitekniikan toimintojen suorittamiseksi, jossa geenimuunnoksia viedään organismiin tai geenimuunneltuihin organismeihin, käsitellään, viljellään, varastoidaan, ... ... Wikipedia

    SULJETTU JÄRJESTELMÄ- (1) mekaniikassa kappalejärjestelmä, johon ulkoiset voimat eivät vaikuta, eli voimat, joita muut, jotka eivät sisälly tarkasteltavana olevaan kappalejärjestelmään, kohdistavat; (2) termodynamiikassa kappalejärjestelmä, joka ei vaihda energiaa tai... ... ulkoisen ympäristön kanssa. Suuri ammattikorkeakoulun tietosanakirja

    1) 3. s. mekaniikassa kappalejärjestelmä, johon ulkoiset voimat eivät vaikuta. voimat, eli voimat, adj. muilta, jotka eivät sisälly tarkasteltavana olevaan elinten järjestelmään. 2) 3. s. termodynamiikassa kappalejärjestelmä ei vaihda ulkopuolisen kanssa. ympäristöä ei energiassa eikä maailmassa. DR...

    Klassinen sähködynamiikka Solenoidin magneettikenttä Sähkö Magnetismi Sähköstaattinen Coulombin laki ... Wikipedia

    Joukko kappaleita, jotka voivat vaihtaa energiaa keskenään ja muiden kappaleiden kanssa (ulkoinen ympäristö). T. s. termodynamiikan lait pätevät. T.s. on mikä tahansa järjestelmä, jolla on erittäin suuri määrä vapausasteita (esimerkiksi järjestelmä... ... Suuri tietosanakirja polytekninen sanakirja

    LIHAKSISTO- LIHAKSISTO. Sisältö: I. Vertaileva anatomia.........387 II. Lihakset ja niiden apulaitteet. 372 III. Lihasten luokittelu............375 IV. Lihasten muunnelmia..........................378 V. Metodologia lihasten tutkimiseen hauraalla. . 380 VI.… …

    Naibin tiede. yleiset ominaisuudet makroskooppiset. fyysistä järjestelmät, jotka ovat termodynaamisessa tilassa. tasapainosta ja näiden tilojen välisistä siirtymäprosesseista. T. on rakennettu perustusten varaan. periaatteet (alukset), joihin ryavl. monien yleistys havainnot ja... Fyysinen tietosanakirja

    Vaikeampia ongelmia tarjottiin koululaisille fysiikan olympialaisissa eri tasoilla. Määritelmän mukaan fysiikan ja matematiikan peruskurssin sisältämien tietojen pitäisi riittää tällaisten ongelmien ratkaisemiseen. Vaikeus... Wikipedia

    VERISUONET- VERISUONET. Sisältö: I. Embryologia................... 389 P. Yleinen anatominen luonnos......... 397 Valtimojärjestelmä........ . . 397 Laskimojärjestelmä...... .. 406 Valtimotaulukko............. 411 Taulukko laskimoista......... ..… … Suuri lääketieteellinen tietosanakirja

    Q, Q Dimension T I ... Wikipedia


Järjestelmää kutsutaan suljetuksi

avata (E) (A), (R) Ja (P) purot

Liikemäärän säilymisen laki

Liikemäärän säilymisen laki on muotoiltu seuraavasti:

jos järjestelmän kappaleisiin vaikuttavien ulkoisten voimien summa on nolla, niin järjestelmän liikemäärä säilyy.

Kehot voivat vain vaihtaa impulsseja, mutta impulssin kokonaisarvo ei muutu. Sinun on vain muistettava, että pulssien vektorisumma säilyy, ei niiden moduulien summa.

Liikemäärän säilymisen laki (Liikemäärän säilymisen laki) toteaa, että suljetun järjestelmän kaikkien kappaleiden (tai hiukkasten) momenttien vektorisumma on vakiosuure.

Klassisessa mekaniikassa liikemäärän säilymislaki johdetaan yleensä Newtonin lakien seurauksena. Newtonin laeista voidaan osoittaa, että liikkuessa tyhjässä tilassa liikemäärä säilyy ajassa ja vuorovaikutuksen läsnä ollessa sen muutosnopeus määräytyy kohdistettujen voimien summan mukaan.

Kuten mikä tahansa peruslaki, liikemäärän säilymislaki kuvaa yhtä perussymmetrioista - tilan homogeenisuus.

Kun kehot ovat vuorovaikutuksessa, yhden kehon impulssi voi siirtyä osittain tai kokonaan toiseen kehoon. Jos muiden kappaleiden ulkoiset voimat eivät vaikuta kappalejärjestelmään, tällaista järjestelmää kutsutaan suljetuksi.

Suljetussa järjestelmässä kaikkien järjestelmään kuuluvien kappaleiden impulssien vektorisumma pysyy vakiona tämän järjestelmän kappaleiden mahdollisille vuorovaikutuksille keskenään.

Tätä luonnon peruslakia kutsutaan liikemäärän säilymisen laiksi. Se on seurausta Newtonin toisesta ja kolmannesta laista.

Tarkastellaan mitä tahansa kahta vuorovaikutuksessa olevaa kappaletta, jotka ovat osa suljettua järjestelmää.

Merkitsemme näiden kappaleiden välisiä vuorovaikutusvoimia ja Newtonin kolmannen lain mukaan Jos nämä kappaleet ovat vuorovaikutuksessa ajan t aikana, niin vuorovaikutusvoimien impulssit ovat suuruudeltaan yhtä suuret ja suunnattu vastakkaisiin suuntiin: Sovelletaan näihin kappaleisiin Newtonin toista lakia. :

missä ja ovat kappaleiden liikemäärä alkuhetkellä ja ovat kappaleiden liikemäärä vuorovaikutuksen lopussa. Näistä suhteista seuraa:

Tämä yhtäläisyys tarkoittaa, että kahden kappaleen vuorovaikutuksen seurauksena niiden kokonaisliikemäärä ei ole muuttunut. Ottaen nyt huomioon kaikki mahdolliset suljettuun järjestelmään kuuluvien kappaleiden parivuorovaikutukset, voimme päätellä, että suljetun järjestelmän sisäiset voimat eivät voi muuttaa sen kokonaisliikemäärää, eli kaikkien tähän järjestelmään kuuluvien kappaleiden liikemäärän vektorisummaa.

Kuva 1

Näiden oletusten mukaan suojelulailla on muoto

(1)
(2)
Kun olet tehnyt tarvittavat muunnokset lausekkeissa (1) ja (2), saamme
(3)
(4)
missä
(5)
Ratkaisemalla yhtälöt (3) ja (5), löydämme
(6)
(7)
Katsotaanpa muutamia esimerkkejä.

1. Milloin ν 2=0
(8)
(9)

Analysoidaan lausekkeita (8) kohdassa (9) kahdelle eri massaiselle pallolle:

a) m 1 = m 2. Jos toinen pallo roikkui liikkumattomana ennen törmäystä ( ν 2=0) (Kuva 2), sitten törmäyksen jälkeen ensimmäinen pallo pysähtyy ( ν 1"=0), ja toinen liikkuu samalla nopeudella ja samaan suuntaan kuin ensimmäinen pallo liikkui ennen törmäystä ( ν 2"=ν 1);

Kuva 2

b) m 1 > m 2. Ensimmäinen pallo jatkaa liikettä samaan suuntaan kuin ennen törmäystä, mutta pienemmällä nopeudella ( ν 1"<ν 1). Toisen pallon nopeus iskun jälkeen on suurempi kuin ensimmäisen pallon nopeus iskun jälkeen ( ν 2">ν 1") (kuvio 3);

Kuva 3

c) m 1 ν 2"<ν 1(kuvio 4);

Kuva 4

d) m 2 >>m 1 (esim. pallon törmäys seinään). Yhtälöistä (8) ja (9) seuraa, että ν 1"= -ν 1; ν 2"≈ 2m 1 ν 2"/m2.

2. Kun m 1 =m 2 lausekkeilla (6) ja (7) on muoto ν 1"= ν 2; ν 2"= ν 1; eli saman massaiset pallot näyttävät vaihtavan nopeuksia.

Täysin joustamaton vaikutus- kahden kappaleen törmäys, jonka seurauksena kappaleet yhdistyvät ja liikkuvat edelleen yhtenä kokonaisuutena. Täysin joustamaton isku voidaan osoittaa käyttämällä toisiaan kohti liikkuvia plastiliini- (savi)palloja (kuva 5).

Kuva 5

Jos pallojen massat ovat m 1 ja m 2, niiden nopeudet ennen törmäystä ovat ν 1 ja ν 2, niin liikemäärän säilymislain mukaan

missä v on pallojen liikenopeus törmäyksen jälkeen. Sitten
(15.10)
Jos pallot liikkuvat toisiaan kohti, ne jatkavat yhdessä liikkumista suuntaan, johon pallo liikkui suurella vauhdilla. Erityisessä tapauksessa, jos pallojen massat ovat yhtä suuret (m 1 = m 2), niin

Määritetään kuinka pallojen kineettinen energia muuttuu keskeisen ehdottoman joustamattoman iskun aikana. Koska pallojen törmäyksen aikana niiden välillä on voimia, jotka riippuvat niiden nopeuksista, ei itse muodonmuutoksista, kyseessä ovat kitkavoiman kaltaiset dissipatiiviset voimat, joten mekaanisen energian säilymislakia ei tässä tapauksessa pidä noudattaa. . Muodonmuutosten seurauksena liike-energia vähenee, joka muuttuu lämpö- tai muuksi energiaksi. Tämä lasku voidaan määrittää kappaleiden kineettisen energian erolla ennen törmäystä ja sen jälkeen:

Käyttämällä (10) saamme

Jos iskenyt kappale oli aluksi liikkumaton (ν 2 =0), niin

Ja

Kun m 2 >>m 1 (kiinteän kappaleen massa on hyvin suuri), niin ν<<ν 1 и практически вся кинетическая энергия тела переходит при ударе в другие формы энергии. Поэтому, например, для получения значительной деформации наковальня должна быть значительно массивнее молота. Наоборот, при забивании гвоздей в стену масса молота должна быть гораздо большей (m 1 >>m 2), silloin ν≈ν 1 ja melkein kaikki energia kuluu naulan siirtämiseen mahdollisimman paljon, ei seinän jäännösmuodonmuutosta.
Täysin joustamaton isku on esimerkki mekaanisen energian häviämisestä dissipatiivisten voimien vaikutuksesta.

Suljetut ja ei-suljetut järjestelmät.

Suljetussa järjestelmässä ei ole vuorovaikutusta ympäristön kanssa. Avoimessa - on.
Eristetty järjestelmä (suljettu järjestelmä) on termodynaaminen järjestelmä, joka ei vaihda ainetta tai energiaa ympäristön kanssa. Termodynamiikassa oletetaan (kokemuksen yleistymisen seurauksena), että eristetty järjestelmä tulee vähitellen termodynaamisen tasapainon tilaan, josta se ei voi spontaanisti poistua (termodynamiikan nollalaki).

Järjestelmää kutsutaan suljetuksi(eristetty 1), jos sen komponentit eivät ole vuorovaikutuksessa ulkoisten olioiden kanssa, eikä järjestelmään tai sisään kulje aine-, energia- ja informaatiovirtoja.

Esimerkki fyysisestä suljetusta järjestelmästä Kuuma vesi ja höyry termospullossa voi palvella. Suljetussa järjestelmässä aineen ja energian määrä säilyy ennallaan. Tiedon määrä voi muuttua sekä vähenemisen että kasvun suuntaan - tämä on toinen informaation ominaisuus universumin alkukategoriana. Suljettu järjestelmä on eräänlainen idealisointi (malliesitys), koska mitään komponenttijoukkoa on mahdotonta eristää kokonaan ulkoisista vaikutuksista.

Rakentamalla yllä olevan määritelmän negaatio saadaan järjestelmän määritelmä avata . Sitä varten on tunnistettava monet ulkoiset vaikutukset (E), jotka vaikuttavat (eli johtavat muutoksiin) päälle (A), (R) Ja (P). Näin ollen järjestelmän avoimuus liittyy aina prosessien esiintymiseen siinä. Ulkoiset vaikutteet voidaan toteuttaa jonkinlaisten voimakkaiden toimien muodossa tai muodossa purot aineet, energia tai tiedot, jotka voivat päästä järjestelmään tai poistua siitä. Esimerkki avoimesta järjestelmästä on mikä tahansa laitos tai yritys, joka ei voi olla olemassa ilman materiaali-, energia- ja tietovirtoja. On selvää, että avoimen järjestelmän tutkimukseen tulee sisältyä ulkoisten tekijöiden vaikutuksen tutkiminen ja kuvaus, ja järjestelmää luotaessa on varauduttava näiden tekijöiden ilmaantumisen mahdollisuuteen.

Pakottaa– fyysinen vektorisuure. luonnehtia kehojen vuorovaikutusta ja olla tämän vuorovaikutuksen mitta. Syy kehon liikkeen luonteen muutokseen.

Ominaisuudet:

Voimat summautuvat suunnikkaan säännön mukaan

Mikä tahansa voima voidaan hajottaa komponenteiksi ja useammin kuin kerran

Voima voi olla nopeuden ja ajan funktio

Newtoneissa mitattuna.

29. Mahdolliset (konservatiiviset) voimat. Mahdollinen energia.

Puristettu teho - voimat, minkä tahansa suljetun silmukan työ on 0 (johtovoima, kimmovoima, sähköstaattinen voima). Ei-konservatiivinen voima on kitkavoima. Puristettu voima voidaan määrittää seuraavilla tavoilla: 1) voimat, joiden työ millä tahansa suljetulla tiellä on 0; 2) voimat, joiden työ ei riipu reitistä, jota pitkin hiukkanen liikkuu paikasta toiseen. Säilyttävien voimien alalla potentiaalienergian käsite otetaan käyttöön koordinaattien funktiona. Sistissä, jossa vain voiman säilyminen vaikuttaa, mekaaninen energia pysyy vakiona. Hikienergia luonnehtii varastoitua liikevaraa, joka voi sitten ilmetä sukuenergian muodossa.


30. Suljetut ja avoimet järjestelmät.

Suljetut järjestelmät– sist, ulkoiset voimat eivät vaikuta kissaan tai niiden toiminta voidaan jättää huomiotta. Suljetun järjestelmän käsite on idealisointi, se soveltuu todellisiin kappaleisiin tapauksissa, joissa järjestelmän kappaleiden väliset sisäiset vuorovaikutusvoimat ovat huomattavasti suuremmat kuin ulkoiset voimat.

31. Suljettujen järjestelmien säilyttämislait

Suljetussa järjestelmässä täyttyy 3 säilymislakia: impulssin säilymislaki p = ∑рi = Const, kulmaliikemäärä L = ∑Li = Const ja kokonaisenergia E = Емех + Евнр = Const. Kun kappalejärjestelmä ei voi katsotaan suljetuksi, sovelletaan erityisiä suojelulakeja tietyin lisäehdoin

32. Säilytyslakien yhteys avaruuden ominaisuuksiin ja aikaan

Energiansäästön perusta on ajan homogeenisuus – kaikkien ajanhetkien monimuotoisuus. Liikemäärän säilyminen perustuu avaruuden homogeenisuuteen - kaikkiin pisteisiin samat avaruuden ominaisuudet. Kulman liikemäärän säilyminen perustuu avaruuden isotropiaan - samaan avaruuden ominaisuuksiin kaikkiin suuntiin.

33. Liikemäärän säilymislaki suljetuissa ja avoimissa järjestelmissä

Materiaalipisteiden suljetun järjestelmän liikemäärä pysyy vakiona. Liikemäärä pysyy vakiona avoimessa järjestelmässä, jos ulkoiset voimat laskevat yhteen nollaan. Suljetussa järjestelmässä p=mv=vakio - siis suljetun järjestelmän massakeskus joko liikkuu suoraviivaisesti ja tasaisesti tai pysyy liikkumattomana

34 .Liikemäärän säilymislaki suljetuissa ja avoimissa järjestelmissä

Suljetun pistejärjestelmän impulssin momentti pysyy vakiona. Kun tietyn akselin ympärillä olevien ulkoisten voimien momenttien summa on 0, momentin impsist suhteessa tähän akseliin pysyy vakiona.

35. Mekaanisen ja kokonaisenergian säilymislaki

Kehon kokonaisenergia, johon vain konservatiiviset voimat vaikuttavat, pysyy vakiona.

Suljetun kappalejärjestelmän, jonka välillä vaikuttavat vain konservatiiviset voimat, mekaaninen kokonaisenergia pysyy vakiona .

Suljetussa järjestelmässä energia ei katoa, vaan siirtyy tyypistä toiseen. Suljetussa järjestelmässä, jossa vain säilymisvoimat vaikuttavat, energian säilymisen laki täyttyy.

Järjestelmän sanotaan olevan suljettu tietyssä suunnassa, jos resultanttien ulkoisten voimien projektio tähän suuntaan on nolla.

Järjestelmän kappaleiden välisiä vuorovaikutusvoimia kutsutaan sisäisiksi voimiksi

Vuorovaikutusvoimat järjestelmän kappaleiden ja järjestelmään kuulumattomien kappaleiden välillä - ulkoiset voimat

Kun pallot törmäävät:

Newtonin kolmannen lain mukaan

Newtonin toisen lain mukaan

,

Liikemäärän säilymisen laki

Suljetun kappalejärjestelmän kokonaisliikemäärä pysyy vakiona kaikissa järjestelmän kappaleiden vuorovaikutuksessa toistensa kanssa

Liikemäärän säilymisen laki:

Suljetun järjestelmän muodostavien kappaleiden impulssien geometrinen summa pysyy vakiona kaikissa tämän järjestelmän kappaleiden vuorovaikutuksessa keskenään.

Liikevoima säilyy myös mikrohiukkasjärjestelmissä, joihin Newtonin lait eivät päde.

Liikemäärän säilymislaki on seurausta avaruuden homogeenisuudesta.

Esimerkki liikemäärän säilymislain ilmenemisestä on reaktiivinen liike. Sitä havaitaan luonnossa (mustekalan liike) ja erittäin laajasti tekniikassa (suihkuvene, tuliaseet, rakettien liike ja ohjaavat avaruusalukset)

Kappalejärjestelmän liikemäärä on järjestelmään kuuluvien kappaleiden liikemäärän vektorisumma.

Isku on kappaleiden lyhytaikainen vuorovaikutus, joka johtaa kappaleiden elastiseen tai plastiseen muodonmuutokseen, kappaleiden nopeuksien voimakkaaseen muutokseen ja suurten vuorovaikutusvoimien ilmenemiseen. Törmäystä kutsutaan keskeiseksi, jos nopeusvektorit kulkevat kappaleiden massakeskipisteen läpi.

Fysiikassa törmäyksellä tarkoitetaan kappaleiden vuorovaikutusta niiden suhteellisen liikkeen aikana. Tämän vuorovaikutuksen tulosten luokittelemiseksi otetaan käyttöön käsitteet ehdottoman joustamattomat ja absoluuttisesti elastiset iskut.

Täysin joustamaton törmäys on törmäys, jonka jälkeen kappaleet liikkuvat samalla nopeudella yhtenä kokonaisuutena.

Energiaa ei säästetä

Absoluuttisesti elastinen isku on törmäys, jossa kappaleiden muodonmuutos on palautuva, ts. katoavat vuorovaikutuksen päätyttyä.

Energiaa säästyy tällaisen törmäyksen aikana.

Identtisten pallojen ei-keskisessä absoluuttisen elastisessa törmäyksessä ne lentävät erilleen 90° kulmassa toisiinsa nähden.

Joustavalla keskusiskulla levossa oleva pallo saa suuremman nopeuden kuin joustamattomalla iskulla, jossa osa energiasta kuluu pallon muodonmuutokseen.

Kappaleiden nopeudet absoluuttisen elastisen iskun jälkeen riippuvat näiden kappaleiden massojen suhteesta.

RAKETIT (luokka 10, s. 128-129)

Liikemäärän säilymislaki (katso yllä)

Suihkukoneisto. Määritelmä. Esimerkkejä

Raketti laite.

Raketin massan muutos lennon aikana.

Raketin liikkeen yhtälö ADD

Jet-liike on liike, joka tapahtuu, kun jokin sen osa irtoaa kehosta tietyllä nopeudella.

ANNA TOINEN MÄÄRITELMÄ JET MOTION

m1 – polttoaineen massa, m2 – raketin massa

Suihkuvirran nopeutta voidaan pitää vakiona.

Kun polttoainetta kuluu, kokonaismassa pienenee ja nopeus kasvaa vastaavasti (vauhdin säilymislain mukaan)

Kuumien kaasujen ulosvirtauksesta johtuva reaktiivinen voima kohdistetaan rakettiin ja se suunnataan vastakkaiseen suuntaan suihkuvirran nopeuden suhteen. Tämä voima määräytyy polttoaineenkulutuksen aikayksikköä kohti ja kaasun virtausnopeuden mukaan suhteessa rakettiin.

ANNA YHTÄLÖ RAKETTIEN LIIKKEELLE IMPULSIEN KAUTTA POLTTOAINEEN KULUTUS HUOMIOON

Suuri ansio suihkukoneiston teorian kehittämisestä kuuluu K. E. Tsiolkovskille.

Hän kehitti teorian muuttuvan massan kappaleen (raketin) lennosta tasaisessa gravitaatiokentässä ja laski painovoiman voittamiseksi tarvittavat polttoainevarat; nestesuihkumoottorin teorian perusteet sekä sen suunnittelun elementit; monivaiheisten rakettien teoriaa ja ehdotti kahta vaihtoehtoa: rinnakkaisia ​​(useita suihkumoottoreita toimii samanaikaisesti) ja peräkkäisiä (suihkumoottorit toimivat peräkkäin).

K.E. Tsiolkovsky osoitti tiukasti tieteellisesti mahdollisuuden lentää avaruuteen nestesuihkumoottorilla varustetuilla raketteilla, ehdotti erityisiä lentoratoja avaruusalusten laskeutumiseen Maahan, esitti ajatuksen planeettojen välisten kiertorata-asemien luomisesta ja tutki yksityiskohtaisesti elinolosuhteita ja elämää tukea heille.

Tsiolkovskin teknisiä ideoita hyödynnetään nykyaikaisen raketti- ja avaruusteknologian luomisessa.

Suihkusuihkulla liikkuminen liikemäärän säilymisen lain mukaan on vesisuihkumoottorin perusta. Myös monien merinilviäisten (mustekala, meduusa, kalmari, seepia) liikkuminen perustuu reaktiiviseen periaatteeseen.

MEKAANINEN TYÖ (luokka 10, s. 134)

Työ voiman avaruudellisena ominaisuutena.

Työn määritelmä. Yksiköt

Teoksen geometrinen merkitys

Työn merkin riippuvuus voiman ja siirtymän suhteellisesta suunnasta

Reaktiovoimien työ, kitka, painovoima

Useiden voimien kokonaistyö

Painovoiman työn riippumattomuus liikkeen radasta

Siirry sivulle: 18

Mekaaninen järjestelmä aineelliset pisteet tai kappaleet ovat kokoelma niitä, joissa kunkin pisteen (tai kappaleen) sijainti tai liike riippuu kaikkien muiden asennosta ja liikkeestä.

Käsittelemme myös materiaalia ehdottoman kiinteää kappaletta materiaalipisteiden järjestelmänä, jotka muodostavat tämän kappaleen ja ovat yhteydessä toisiinsa siten, että niiden väliset etäisyydet eivät muutu ja pysyvät vakioina koko ajan.

Klassinen esimerkki mekaanisesta järjestelmästä on aurinkokunta, jossa kaikkia kappaleita yhdistävät keskinäiset vetovoimat. Toinen esimerkki mekaanisesta järjestelmästä on mikä tahansa kone tai mekanismi, jossa kaikki rungot on yhdistetty saranoilla, tankoilla, kaapeleilla, hihnoilla jne. (eli erilaiset geometriset liitokset). Tässä tapauksessa järjestelmän rungot ovat alttiina liitosten kautta välittyville keskinäisille paineille tai jännitysvoimille.

Joukko kappaleita, joiden välillä ei ole vuorovaikutusvoimia (esimerkiksi ryhmä ilmassa lentäviä lentokoneita), ei muodosta mekaanista järjestelmää.

Järjestelmän pisteisiin tai kappaleisiin vaikuttavat voimat voidaan jakaa ulkoisiin ja sisäisiin.

Ulkoinen kutsutaan voimia, jotka vaikuttavat järjestelmän pisteisiin pisteistä tai kappaleista, jotka eivät ole osa annettua järjestelmää.

Sisäinen kutsutaan voimia, jotka vaikuttavat järjestelmän pisteisiin saman järjestelmän muista pisteistä tai kappaleista. Ulkoisia voimia merkitään symbolilla - ja sisäisiä voimia - .

Sekä ulkoiset että sisäiset voimat voivat puolestaan ​​olla kumpaa tahansa aktiivinen, tai yhteyksien reaktiot.

Linkki reaktiot tai yksinkertaisesti - reaktiot, nämä ovat voimia, jotka rajoittavat pisteiden liikkumista järjestelmässä (niiden koordinaatit, nopeus jne.). Statiikassa nämä olivat yhteyksiä korvaavia voimia.

Aktiiviset tai määritellyt voimat kutsutaan kaikkia voimia paitsi reaktioita.

Voimien jako ulkoisiin ja sisäisiin on ehdollista ja riippuu siitä, minkä kehojärjestelmän liikkeestä tarkastelemme. Esimerkiksi, jos tarkastellaan koko aurinkokunnan liikettä kokonaisuutena, niin Maan vetovoima aurinkoon on sisäinen; kun tutkitaan Maan liikettä sen kiertoradalla Auringon ympäri, samaa voimaa pidetään ulkoisena.

Sisäisillä voimilla on seuraavat ominaisuudet:

1. Järjestelmän kaikkien sisäisten voimien geometrinen summa (päävektori) on nolla. Dynaamiikan kolmannen lain mukaan järjestelmän mitkä tahansa kaksi pistettä vaikuttavat toisiinsa samansuuruisilla ja vastakkaisiin suuntautuvilla voimilla, joiden summa on nolla.

2.Järjestelmän kaikkien sisäisten voimien momenttien (päämomentin) summa suhteessa mihin tahansa keskustaan ​​tai akseliin on yhtä suuri kuin nolla. Jos otamme mielivaltaisen keskuksen NOIN, Tuo. Samanlainen tulos saadaan laskettaessa momentteja akselin ympäri. Siksi koko järjestelmässä on:



Todetuista ominaisuuksista ei kuitenkaan seuraa, että sisäiset voimat ovat keskenään tasapainossa eivätkä vaikuta järjestelmän liikkeisiin, koska nämä voimat kohdistuvat eri aineellisia pisteitä tai kappaleita ja voivat aiheuttaa näiden pisteiden tai kappaleiden keskinäisiä liikkeitä. Sisäiset voimat tasapainottuvat, kun tarkasteltavana oleva järjestelmä on ehdottoman jäykkä kappale.

Suljettu järjestelmä on järjestelmä, johon ulkoiset voimat eivät vaikuta.

Esimerkki fyysisestä suljetusta järjestelmästä on kuuma vesi ja höyry termospullossa. Suljetussa järjestelmässä aineen ja energian määrä säilyy ennallaan. Suljettu järjestelmä on eräänlainen idealisointi (malliesitys), koska mitään komponenttijoukkoa on mahdotonta eristää kokonaan ulkoisista vaikutuksista.

19. Liikemäärän säilymisen laki.

Liikemäärän säilymisen laki: Kahden kappaleen momenttien vektorisumma ennen vuorovaikutusta on yhtä suuri kuin niiden momenttien vektorisumma vuorovaikutuksen jälkeen.

Merkitään kahden kappaleen massat ja nopeudet ennen vuorovaikutusta ja vuorovaikutuksen (törmäyksen) jälkeen

Kolmannen Newtonin lain mukaan kappaleisiin niiden vuorovaikutuksen aikana vaikuttavat voimat ovat suuruudeltaan yhtä suuret ja suunnaltaan vastakkaiset; siksi ne voidaan nimetä

Kehojen impulssien muutoksille niiden vuorovaikutuksen aikana voima-impulssin perusteella, voimme kirjoittaa sen seuraavasti:

Ensimmäiselle rungolle:

Toiselle rungolle:

Ja sitten saadaan, että liikemäärän säilymisen laki näyttää tältä:

Kokeelliset tutkimukset eri kappaleiden vuorovaikutuksista - planeetoista ja tähdistä atomeihin ja alkuainehiukkasiin - ovat osoittaneet, että missä tahansa vuorovaikutuksessa olevien kappaleiden järjestelmässä, jos muiden, järjestelmään kuulumattomien kappaleiden voimat eivät vaikuta, tai ne ovat yhtä suuria kuin nolla, kappaleiden momenttien summa pysyy muuttumattomana.



Soveltuvuuden välttämätön edellytys liikemäärän säilymisen laki Vuorovaikutteisten kappaleiden järjestelmään on inertiaalisen viitekehyksen käyttö.

Vuorovaikutusaika kappaleiden välillä

1 kehon vauhti ennen vuorovaikutusta

Kahden kappaleen liikevoima ennen vuorovaikutusta

1 kehon vauhti vuorovaikutuksen jälkeen

Kahden kappaleen liikevoima vuorovaikutuksen jälkeen

Jaa