Sistem mecanic închis
Un sistem mecanic închis constă din două particule în mișcare arbitrară, încărcăturile cărora sunt e și e2, respectiv masele m și respectiv m2. Dovada că dacă originea este aleasă în centrul de masă, atunci JUL magnetic și momentele mecanice M ale sistemului sunt proporționale unul cu celălalt și găsiți coeficientul de proporționalitate. [1]
Un sistem mecanic închis de puncte numim un sistem în care mișcarea particulelor se datorează numai forțelor de interacțiune sau forțelor interne. [2]
Impulsul unui sistem mecanic închis are valori diferite față de diferite cadre de referință (inerțiale). [3]
Energia sistemului mecanic închis E (P, Q) poate depinde în plus de parametrii externi A dat, caracterizând, de exemplu, forma și mărimea volumului ocupat de sistem. Conform definiției energiei libere (1.4.3), aceasta trebuie să depindă și de acești parametri la egalitate cu dependența de temperatură. [4]
Pentru un sistem mecanic închis, nu există forțe externe, prin urmare, pentru sistemele închise, legea conservării impulsului. Prin urmare, centrul de masă se numește altfel centrul de inerție. [5]
Pentru un sistem mecanic închis condiția ca suma momentelor tuturor forțelor externe care acționează asupra sistemului să fie zero este întotdeauna satisfăcută. În consecință, dacă mișcarea sistemului apare sub acțiunea numai a forțelor interne, vectorul momentului unghiular rămâne constant în magnitudine și direcție pe toată durata mișcării. [6]
Luați în considerare un sistem mecanic închis. interacțiunea dintre organismele care se desfășoară cu ajutorul forțelor potențiale. Datorită sistemului închis, activitatea forțelor potențiale determină schimbarea energiei potențiale a sistemului. Deoarece corpurile sistemului sub acțiunea acestor forțe sunt într-o stare de mișcare relativ la unul din corpurile la care este racordat cadrul de referință, activitatea forțelor potențiale determină și schimbarea energiei cinetice a sistemului. [7]
Într-un sistem mecanic închis, suma tipurilor de energie mecanică (energia potențială și cinetică, inclusiv energia de rotație) rămâne neschimbată. [8]
În sistemele mecanice închise, în toate interacțiunile particulelor, impulsul total al sistemului este păstrat, indiferent dacă forțele interne sunt potențiale sau non-potențiale. [9]
Cu alte cuvinte: un sistem mecanic închis. a cărei energie potențială are o valoare minimă și în care nu există mișcări ale corpurilor, se află într-o stare de echilibru. Un exemplu este o minge grea, nemișcată; situată la fundul puțului: energia lui potențială Ep are o valoare minimă și este în echilibru; fără impact din afara mingii nu se poate rula din groapă. [10]
Astfel, pentru un sistem mecanic închis, există întotdeauna șapte integrale de mișcare (cu alte cuvinte șapte funcții de coordonate și viteze), care rămân constante atunci când sistemul se mișcă. În cazul general, numărul de integrale independente de timp ale mișcării pentru un sistem închis este egal cu 2 / - 1, unde / este numărul de grade de libertate. Cele șapte integrații integrale de mai sus joacă un rol special în fizică. Există două motive principale pentru rolul special al acestor integrale ale mișcării: 1) ele există întotdeauna, indiferent de numărul de particule din sistem (în cazul trivial al unei particule, nu toate sunt independente); 2) existența lor poate fi dovedită, pornind de la proprietățile fundamentale ale spațiului-timp. [11]
Corpurile de frecare sunt elemente ale unui sistem mecanic închis cu multe grade de libertate. În plus față de mișcarea relativă dată, corpurile pot avea alte mișcări relative în funcție de gradele de libertate. Astfel de mișcări pot fi următoarele: deplasarea în direcția normală spre suprafața de alunecare; mișcare în planul alunecos, dar într-o direcție perpendiculară pe cea dată; rotații ale corpurilor în jurul uneia sau alteia axe de coordonate. [12]
După cum se știe bine, într-un sistem mecanic închis, integralele stricte de aditivitate a mișcării sunt masa, impulsul și energia. Nu includem momentul de rotație aici, deoarece pentru sistemele cu particule fără structură (care interacționează central) se efectuează automat legea de conservare a momentului unghiular. [13]
Acest lucru înseamnă, în special, că transformarea unui sistem mecanic închis în ansamblu (fără a încălca condițiile existenței sale) nu va afecta continuarea proceselor fizice din el. [14]
Aceasta, în special, înseamnă că, cu mișcarea de translație a unui sistem mecanic închis de la un loc la altul (fără a încălca condițiile existenței sale), cursul proceselor fizice din el nu se va schimba. [15]
Pagini: 1 2 3
Distribuiți acest link:
Articole similare
-
Mașina de sudură - o enciclopedie mare de petrol și gaze, articol, pagina 1
-
Începutul este o reacție în lanț - o enciclopedie mare de petrol și gaze, articol, pagina 1
Trimiteți-le prietenilor: