Составители:
Рубрика:
75
âñåõ àòîìîâ, èç êîòîðûõ ñîñòîèò òåëî. Âíóòðåííÿÿ ýíåðãèÿ îáû÷íî
îïðåäåëÿåòñÿ ïàðàìåòðîì ñèñòåìû, êîòîðûé íàçûâàåòñÿ òåìïåðàòó-
ðîé. ×åì áîëüøå òåìïåðàòóðà, òåì áîëüøå âíóòðåííÿÿ ýíåðãèÿ è
òåì áîëüøå ñêîðîñòè àòîìîâ, ñîñòàâëÿþùèõ ýòó ñèñòåìó. Òàêèì
îáðàçîì, ïðè ïàäåíèè òåëà íà ïîâåðõíîñòü Çåìëè åãî ïîòåíöèàëüíàÿ
ýíåðãèÿ ñíà÷àëà ïåðåõîäèò â êèíåòè÷åñêóþ, à çàòåì – âî âíóòðåí-
íþþ ýíåðãèþ ñèñòåìû òåëî – Çåìëÿ. Ïîñêîëüêó ìåðîé âíóòðåííåé
ýíåðãèè ñèñòåìû ÿâëÿåòñÿ òåìïåðàòóðà, ïîòåíöèàëüíàÿ ýíåðãèÿ ïîä-
íÿòîãî òåëà ïîñëå åãî ïàäåíèÿ ïîéäåò íà íàãðåâ ñàìîãî òåëà è ïîâåð-
õíîñòè Çåìëè, èëè äðóãèìè ñëîâàìè, íà óâåëè÷åíèå êèíåòè÷åñêîé
ýíåðãèè àòîìîâ òåëà è ïîâåðõíîñòè Çåìëè. Îòìåòèì, ÷òî åñëè ðàñ-
ñìàòðèâàòü äàííîå òåëî êàê èçîëèðîâàííóþ ñèñòåìó, òî åãî ïîëíàÿ
ýíåðãèÿ íå ñîõðàíÿëàñü áû. Îäíàêî ñ âêëþ÷åíèåì â ñèñòåìó ïîâåðõ-
íîñòè Çåìëè âñå âñòàëî íà ñâîè ìåñòà. Çàêîí ñîõðàíåíèÿ ýíåðãèè
ñðàáîòàë.
Çàêîí ñîõðàíåíèÿ ýíåðãèè îòðàæàåò ñèììåòðèþ ÿâëåíèé ïðèðî-
äû ïî îòíîøåíèþ ê ïåðåíîñó âî âðåìåíè, èëè, èíà÷å, ïîñòîÿíñòâî
çàêîíîâ ïðèðîäû âî âðåìåíè. Ïðîùå âñåãî äîêàçàòü ýòî îò ïðîòèâ-
íîãî. Ïîêàæåì, ÷òî åñëè áû çàêîíû ïðèðîäû ìåíÿëèñü âî âðåìåíè,
òî ýíåðãèÿ íå ñîõðàíÿëàñü áû. Ïóñòü, íàïðèìåð, ìåíÿåòñÿ âî âðå-
ìåíè çàêîí âñåìèðíîãî òÿãîòåíèÿ è äàæå íå ñàì çàêîí, à òîëüêî
ãðàâèòàöèîííàÿ ïîñòîÿííàÿ G (ñì. 10.7). Ïîäíÿòîå â êàêîé-òî ìî-
ìåíò âðåìåíè íà âûñîòó h òåëî áóäåò îáëàäàòü ïîòåíöèàëüíîé ýíåð-
ãèåé
Ï
Emgh=
, ãäå óñêîðåíèå ñâîáîäíîãî ïàäåíèÿ ðàâíî:
()
=
2
ç
/
gGMR
, ãäå Ì – ìàññà Çåìëè; à R
ç
– åå ðàäèóñ. Åñëè ãðàâèòà-
öèîííàÿ ïîñòîÿííàÿ G áóäåò ìåíÿòüñÿ, òî âìåñòå ñ íåé áóäåò ìå-
íÿòüñÿ ïîòåíöèàëüíàÿ è ïîëíàÿ ìåõàíè÷åñêàÿ ýíåðãèÿ. Íàëèöî íà-
ðóøåíèå çàêîíà ñîõðàíåíèÿ ýíåðãèè.
Îòñþäà âûâîä: åñëè áû çàêîíû ïðèðîäû ìåíÿëèñü ñî âðåìåíåì, òî
ýòî ïðèâåëî áû ê íàðóøåíèþ çàêîíà ñîõðàíåíèÿ ýíåðãèè.
Ðàññìîòðèì çàêîí ñîõðàíåíèÿ èìïóëüñà. Èìïóëüñîì èëè êîëè÷å-
ñòâîì äâèæåíèÿ òåëà íàçûâàåòñÿ ïðîèçâåäåíèå ñêîðîñòè ïîñòóïà-
òåëüíîãî äâèæåíèÿ ýòîãî òåëà íà åãî ìàññó P = mv. Èìïóëüñîì
ñèñòåìû íàçûâàåòñÿ âåêòîðíàÿ ñóììà èìïóëüñîâ âñåõ òåë, îáðàçóþ-
ùèõ ýòó ñèñòåìó. Åñëè â ñèñòåìå èìåþòñÿ òîëüêî ñèëû âçàèìîäåé-
ñòâèÿ è íåò âíåøíèõ ñèë, òî òàêàÿ ñèñòåìà íàçûâàåòñÿ çàìêíóòîé.
Çàêîí ñîõðàíåíèÿ èìïóëüñà ãëàñèò: ïîëíûé èìïóëüñ èçîëèðîâàííîé
ñèñòåìû íå ìåíÿåòñÿ, ò. å. îñòàåòñÿ ïîñòîÿííûì ïðè ëþáûõ âçàèìî-
äåéñòâèÿõ âíóòðè ýòîé ñèñòåìû. Îòðàæåíèåì êàêîãî ïðåîáðàçîâà-
íèÿ ïðîñòðàíñòâà èëè ïðîöåññà ñèììåòðèè ÿâëÿåòñÿ ýòîò çàêîí? Îí
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 73
- 74
- 75
- 76
- 77
- …
- следующая ›
- последняя »
