Noțiunea de "câmp" în fizică este foarte comună. Din punct de vedere formal, definiția câmpului poate fi formulată după cum urmează: dacă o valoare a unei anumite valori scalare sau vectoriale este specificată în fiecare punct al spațiului, atunci se spune că este specificat un câmp scalar sau vector al unei cantități date.
Mai exact, se poate argumenta că, dacă o particulă din orice punct al spațiului este afectată de alte corpuri, ea se află într-un câmp de forță sau un câmp de forță.
Un câmp de forță este numit central. dacă direcția forței în orice punct trece printr-un centru fix și magnitudinea forței depinde doar de distanța până la acest centru.
Un câmp de forță se numește omogen. dacă în toate punctele de pe teren. care acționează asupra particulei, sunt aceleași în mărime și direcție.
Un câmp staționar este un câmp care nu se schimbă în timp.
Dacă câmpul este în staționare. atunci este posibil ca lucrarea forțelor câmpului asupra unei anumite particule să nu depindă de forma traseului. pe care particula sa deplasat și este complet determinată prin specificarea pozițiilor inițiale și finale ale particulei. Forțele câmpului. care posedă această proprietate, sunt numite conservatoare. (Nu trebuie confundată cu orientarea politică a partidelor ...)
Cea mai importantă proprietate a forțelor conservatoare este faptul că munca lor pe o cale arbitrară închisă este zero. Într-adevăr, o cale închisă poate fi întotdeauna arbitrar împărțită de două puncte în două secțiuni - secțiunea I și secțiunea II. Când vă deplasați de-a lungul primei secțiuni într-o direcție, lucrați. Când se deplasează de-a lungul aceleiași secțiuni în direcția opusă, se lucrează - în formula de lucru (3.7), fiecare element de deplasare este înlocuit cu semnul opus :. Prin urmare, integralele în ansamblu inversează semnul.
Apoi, lucrați într-un mod închis
Deoarece, prin definirea forțelor conservatoare, munca lor nu depinde de forma traiectoriei. prin urmare
Reversul este, de asemenea, adevărat: dacă lucrarea pe o cale închisă este zero, atunci forțele câmpului sunt conservatoare. Ambele semne pot fi folosite pentru a determina forțele conservatoare.
Lucrarea forței de gravitație din apropierea suprafeței Pământului se găsește prin formula A = mg (h1-h2) și, evident, nu depinde de forma traseului. Prin urmare, forța gravitației poate fi considerată conservatoare. Aceasta este o consecință a faptului că câmpul de gravitație din cadrul laboratorului cu precizie foarte mare poate fi considerat omogen. Orice câmp stationar omogen are aceeași proprietate. ceea ce înseamnă că forțele unui astfel de câmp sunt conservatoare. De exemplu, putem aminti câmpul electrostatic într-un condensator plat, care este, de asemenea, un câmp de forțe conservatoare.
Forțele câmpului central sunt de asemenea conservatoare. Într-adevăr, munca lor la deplasare este calculată ca
Produsul scalar poate fi reprezentat ca produs al modulului forței F pe proiecția deplasării pe direcția vectorului de forță:
Dar egală cu creșterea distanței față de centrul de forță dSf = dr. și, prin urmare, munca forțelor câmpului central la trecerea de la punctul 1 la punctul 2
Deoarece expresia (3.16) nu depinde de forma căii, ea este determinată numai. și forma funcției F (r). atunci forțele câmpului central sunt conservatoare.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: